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揚(yáng)大倪魯彬Small：碳納米管MoS2包埋鈷原子團(tuán)簇對(duì)鋰硫電池的固硫催化作用

鋰硫電池是最有前景的下一代儲(chǔ)能系統(tǒng)之一。硫/鋰多硫化物與硫化鋰之間的有效相互轉(zhuǎn)化是鋰硫電池性能的決定因素。

近日，揚(yáng)州大學(xué)倪魯彬（通訊作者）等人在知名期刊Small上發(fā)表了題為“Embedding Cobalt Atom Clusters in CNT-Wired MoS₂ Tube-in-T ube Nanostructures with Enhanced Sulfur Immobilization and Catalyzation for Li–S Batteries”的研究性論文。

碳納米管/MoS₂-Co@S納米雜化材料的合成原理圖

作者成功地將鈷原子簇作為多硫化物調(diào)節(jié)劑嵌入到Li?S電池中，成功地合成了一種獨(dú)特的管狀碳納米管缺硫MoS₂納米結(jié)構(gòu)。研究證實(shí)，將多壁碳納米管包裹在金屬鈷團(tuán)簇的中空多孔缺硫MoS₂納米管中，不僅可以加速電子傳遞，通過(guò)物理/化學(xué)吸附限制多硫化鋰的溶解，而且可以催化多硫化物氧化還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。

形貌表征

基于密度泛函(DFT)計(jì)算、原位光譜技術(shù)和各種電化學(xué)研究，首次深入研究了碳納米管/MoS₂-Co納米復(fù)合材料在鋰硫電池中的催化作用。碳納米管/MoS₂-Co復(fù)合正極材料表現(xiàn)出非常顯著的倍率性能(5.0 C下641 mAh g^?1)和優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(5.0 C下容量衰減率為0.050 %)。

CNT/MoS₂-Co@S管狀結(jié)構(gòu)的HRTEM圖像

Embedding Cobalt Atom Clusters in CNT-Wired MoS₂ Tube-in-Tube Nanostructures with Enhanced Sulfur Immobilization and Catalyzation for Li–S Batteries(Small, 2021, DOI:10.1002/smll.202102710)

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