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廈大徐俊Angew: 好看中用！Mo2C/C分層雙殼空心球作為硫主體用于先進(jìn)的鋰硫電池

鋰硫 (Li-S) 電池因其1675 mAh g^-1的高理論容量以及元素硫的天然豐度和無毒性而被認(rèn)為是最有前途的下一代儲(chǔ)能系統(tǒng)之一。而其硫正極面臨的主要挑戰(zhàn)之一是同時(shí)實(shí)現(xiàn)高硫負(fù)載量、快速鋰離子轉(zhuǎn)移和對(duì)鋰多硫化物（LiPSs）穿梭效應(yīng)的抑制。

在此，廈門大學(xué)徐俊教授等人開發(fā)了碳化鉬裝飾的N摻雜碳分級(jí)雙殼空心球 (Mo₂C/C HDS-HSs) 作為硫主體以期解決上述問題。HDS-HSs的介孔厚內(nèi)殼和中心空隙實(shí)現(xiàn)了高硫負(fù)載，促進(jìn)了離子/電解質(zhì)的滲透，并加速了電荷轉(zhuǎn)移。

微孔薄外殼抑制了LiPSs穿梭并減少了電荷/質(zhì)量擴(kuò)散距離，雙殼空心結(jié)構(gòu)適應(yīng)鋰化過程中的體積膨脹。

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圖1. Mo2C/C/S HDS-HSs的空心結(jié)構(gòu)及表征

此外，Mo₂C/C組合物使HDS-HSs正極具有更高的導(dǎo)電性，增強(qiáng)了對(duì)LiPSs的親和力并且加速了LiPSs轉(zhuǎn)化動(dòng)力學(xué)。結(jié)構(gòu)和組成優(yōu)勢(shì)使 Mo₂C/C/S HDS-HSs電極在組成的Li-S電池中具有高比容量、優(yōu)異的倍率性能和超長循環(huán)穩(wěn)定性。

這項(xiàng)研究關(guān)于硫主體的特殊分層空心結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和合成指導(dǎo)了高性能鋰硫電池的發(fā)展，并可擴(kuò)展到其他儲(chǔ)能系統(tǒng)。

圖2. 基于Mo₂C/C/S HDS-HSs電極的鋰硫電池的電化學(xué)性能

Mo₂C/C Hierarchical Double-Shelled Hollow Spheres as Sulfur Host for Advanced Li-S Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202108343

原創(chuàng)文章，作者：科研小搬磚，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來源華算科技，注明出處：http://m.xiubac.cn/index.php/2023/11/01/dee74f2ec6/

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