金属配位聚合物衍生的MoS₂在锂硫电池多硫化物催化转化中的应用

作者：程孟浩; 颜睿; 李爽; 程冲; 赵长生

来源：高分子材料科学与工程, 2022, 38(09): 138-145.

DOI：10.16865/j.cnki.1000-7555.2022.0197

• 金属配位聚合物
• 锂硫电池
• 多硫化物
• 催化转化
• 二硫化钼

锂硫电池在充放电过程中存在多硫化物的氧化还原反应动力学缓慢的现象,导致多硫化锂穿梭效应严重、电池容量衰减等问题。因此,需要高性能的电催化剂来加速锂硫电池中多硫化物的可逆转化。文中以金属配位聚合物为前驱体合成了多孔碳球负载的钴掺杂二硫化钼（pcs-Co@MoS2）材料作为多硫化物催化转化的催化剂,极大地提升了锂硫电池的循环性能。以pcs-Co@MoS2为电极材料的电池在充电和放电过程都展现了较低的Tafel斜率（55.47 mV/dec和27.57 mV/dec）,表明其较快的反应动力学。恒压放电测试表明,pcsCo@MoS2组装的电池具有较高的Li2S沉积容量（155.07 mAh/g）,体现出其更高的硫利用率。0.5 C倍率下的充放电测试时,pcs-Co@MoS2的初始放电比容量达到了796 mAh/g;在1 C高倍率的循环测试中,电池容量在200圈后保持率为80%,每圈衰减率仅为0.09%。

• 单位
  高分子材料工程国家重点实验室; 四川大学