CoSe_(2)纳米颗粒修饰的碳纳米纤维硫宿主助力高性能锂硫电池

作     者：奥娟 谢永辉 赖运达 杨名 许静 吴燔 程树英 王星辉 Juan Ao;Yonghui Xie;Yunda Lai;Ming Yang;Jing Xu;Fan Wu;Shuying Cheng;Xinghui Wang

作者机构：College of Physics and Information EngineeringInstitute of Micro-Nano Devices and Solar CellsFuzhou UniversityFuzhou 350108China Fujian Science&Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of ChinaFuzhou 350108China Jiangsu Collaborative Innovation Center of Photovoltaic Science and EngineeringChangzhou 213000China 

出 版 物：《中国科学:材料科学(英文版)》 (Science China Materials)

年 卷 期：2023年第66卷第8期

页      面：3075-3083页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 0808[工学-电气工程] 07[理学] 08[工学] 070205[理学-凝聚态物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：supported by the National Natural Science Foundation of China(U22A20118) Fujian Science&Technology Innovation Laboratory for Optoelectronic Information of China(2021ZR146 and 2021ZZ122) the Award Program for Fujian Minjiang Scholar Professorship. 

主　　题：碳纳米纤维 锂硫电池 氮掺杂多孔碳 多硫化物 高能量密度 电催化剂 体积膨胀 循环过程 

摘      要：具有高理论容量和高能量密度的锂硫电池被认为是最具前景的储能器件,但其实用化进程受到了多硫化物穿梭效应和氧化还原动力学缓慢等问题的影响.本文将CoSe_(2)纳米颗粒修饰的碳纳米纤维/碳纳米管(CoSe_(2)@CNF/CNT)自支撑膜作为高性能锂硫电池硫宿主电极.其中,由氮掺杂多孔碳和CNF/CNT组成的导电碳网络能够促进电荷传输,并缓解硫在循环过程中的体积膨胀.CoSe_(2)纳米颗粒兼具化学吸附位点和电催化剂的功能,通过化学吸附锚定多硫化物并加速其氧化还原转换,从而抑制穿梭效应和提高性能.因此CoSe_(2)@CNF/CNT-S电极具有优异的电化学性能,1 C下能提供1098.8 mA h g^(−1)的放电比容量,循环500圈中每圈容量衰减率低至0.06%.这项工作为高能量密度锂硫电池的开发提供了一种新方案.