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麥立強(qiáng)/許絮/孫叢立AEM：促進(jìn)硫的雙向氧化還原，實(shí)現(xiàn)2800次循環(huán)鋰硫電池！

多硫化物的嚴(yán)重穿梭效應(yīng)和遲緩的氧化還原動(dòng)力學(xué)是阻礙鋰硫（Li-S）電池實(shí)際應(yīng)用的主要問(wèn)題。

圖1 材料制備及表征

武漢理工大學(xué)許絮、麥立強(qiáng)、孫叢立等將雙金屬單原子對(duì)植入碳納米球中作為多功能硫宿主，以解決穿梭效應(yīng)并促進(jìn)硫的雙向氧化還原動(dòng)力學(xué)。研究顯示，空心碳球作為納米籠容納硫，以緩解體積膨脹，阻斷多硫化物的穿梭。雙重Fe-Co位點(diǎn)則表現(xiàn)出出色的協(xié)同效應(yīng)，因?yàn)樗鼈兊逆I誘發(fā)了原子對(duì)之間的電荷再分配，促進(jìn)了多硫化物和Li₂S/Li₂S₂的轉(zhuǎn)化和解離。

圖2 對(duì)多硫化物的吸附與催化轉(zhuǎn)化

得益于上述優(yōu)勢(shì)，具有雙金屬單原子對(duì)的硫正極在0.5C的條件下循環(huán)100次后表現(xiàn)出96.4%的超高容量保持率。更重要的是，它在2C下的2800次循環(huán)中每循環(huán)僅衰減0.01%，表現(xiàn)出良好的循環(huán)性能，并且它還具有優(yōu)異的倍率性能（電流密度為10C時(shí)為618 mAh g-1）。

令人印象深刻的是，組裝好的小軟包電池在0.2 C下提供了1385 mAh g^-1的高放電容量，經(jīng)過(guò)100次循環(huán)后保持869 mAh g^-1。這些結(jié)果證明了雙單原子催化劑在鋰硫電池中有利的雙向氧化還原動(dòng)力學(xué)的潛力。

圖3 鋰硫電池性能

Boosting Bi-Directional Redox of Sulfur with Dual Metal Single Atom Pairs in Carbon Spheres Toward High-Rate and Long-Cycling Lithium–Sulfur Battery. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202301505

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/10/04/6e31e7f546/

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