“蛋黄-蛋壳”结构纳米反应器的设计、调控及在锂硫电池正极中的应用研究

作者：吴钰洁; 黄文治; 潘俊达; 石凯祥; 刘全兵^*

来源：高等学校化学学报, 2023, 44(01): 173-190.

• “蛋黄-蛋壳”结构
• 设计
• 调控
• 锂硫电池
• 纳米反应器

锂硫电池具有理论能量密度高等优势,被认为是最有前景的一类新型二次电池.硫正极存在硫和硫化锂的导电性差、可溶性多硫化物的扩散/穿梭、循环过程中硫的体积膨胀以及氧化还原过程慢等问题,严重制约着电池的活性和循环稳定性.设计“蛋黄-蛋壳”结构纳米反应器应用于锂硫电池正极,可通过调控其“蛋黄”、“蛋壳”和“空腔”结构缓解充放电过程中电极的体积变化,为离子/电子输运提供快速通道,强化对多硫化物的吸附和催化转换作用等,进而提高电极的活性和循环性能,有利于推进锂硫电池的商业化进程.本文总结了“蛋黄-蛋壳”结构纳米反应器的设计和调控策略,包括单核-单壳、单核-多壳、多核-单壳以及多核-多壳等,并结合锂硫电池的工作特点和目前应用存在的问题,对未来发展前景进行了展望.

• 单位
  化学与精细化工广东省实验室; 广东工业大学