层层自组装MoS2多晶片增强锂硫电池性能

作者：姚琳; 周玲; 李世雄; 李晓敏; 何凯; 何青泉; 宰建陶; 任奇志; 钱雪峰

来源：储能科学与技术, 2019, 8(3): 523-531.

DOI：10.12028/j.issn.2095-4239.2019.0007

• 锂硫电池
• 边缘位点
• 催化转化
• 自支撑

提高硫的电化学活性和抑制多硫离子的溶解是提高锂硫电池性能的关键问题.层状二维金属硫化物的边缘位点相对于平面位点具有更强的吸附多硫离子的能力.然而利用液相法控制合成具有丰富边缘位点的层状二维过渡金属硫化物材料仍是一个挑战.本文以碳布作为导电基体, 设计生长了由小尺寸单层S-Mo-S单元通过层层自组装而成的MoS2多晶纳米片 (V-MoS2/CC) .探究了该复合材料作为活性物质S载体时对锂硫电池倍率性能和循环稳定性的影响.垂直生长的MoS2纳米片暴露较多的S-Mo-S层边缘活性位点, 不仅可以使得随后负载的硫单质的尺寸保持在纳米级 (510 nm), 而且对多硫化锂的催化转化及抑制溶解具有一定程度的促进作用.同时, 基底材料碳布的存在使得电极材料无需添加导电剂和黏结剂且提高了整体导电性.使用V-MoS2/CC@S复合材料组装而成的半电池, 在1 C和2 C下循环400和800圈后比容量维持在857 mA?h/g和579 mA?h/g.

• 单位
  上海大学; 上海交通大学; 化学化工学院