Ni/Ni2P异质结/多孔碳修饰隔膜用于加速多硫化物催化转化(英文)

作者：毛嘉毅; 牛德超^*; 黄高旭; 金晓盼; 魏驰; 蔡佳; 李永生^*; 施剑林

来源：Science China-Materials, 2022, 65(09): 2453-2462.

锂硫电池固有的缓慢转化动力学和严重的穿梭效应导致其可逆容量和循环寿命差,严重阻碍了其实际应用.为了解决这些问题,我们设计并构建了一种Ni/Ni2P异质结嵌入介孔碳纳米球的复合材料(Ni/Ni2P-MCN),将其用于锂硫电池隔膜改性以促进多硫化物的催化转化.研究发现, Ni/Ni2P-MCN改性隔膜可以通过丰富的异质结化学吸附位点吸附多硫化物、抑制穿梭效应,而且对多硫化物的转化具有优异的催化活性.此外,具有暴露介孔结构的导电碳球可以作为物理屏障,容纳沉积的不溶性Li2S.因此,使用Ni/Ni2P-MCN改性隔膜的电池显示出优异的倍率性能(5 C下431 mA h g-1)和循环稳定性(1500次循环下平均容量衰减约0.031%).在4.2 mg cm-2的高载硫下,输出面积比容量约3.5 mA h cm-2.我们认为,这种独特的Ni/Ni2P异质结/多孔碳复合材料在高性能、可持续储能器件中具备巨大的应用潜力.

• 单位
  华东理工大学; 石河子大学; 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室