CoSe2纳米颗粒修饰的碳纳米纤维硫宿主助力高性能锂硫电池(英文)

作者:奥娟; 谢永辉; 赖运达; 杨名; 许静; 吴燔; 程树英; 王星辉*
来源:Science China-Materials, 2023, 66(08): 3075-3083.

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CoSe2纳米颗粒修饰的碳纳米纤维/碳纳米管(CoSe2@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.CoSe2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CoSe2@CNF/CNT-S电极具有优异的电化学性能,1C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.