摘要

NiCo2S4由于具有丰富的催化位点和金属特性,能够催化锂硫电池中的多硫化锂的氧化还原转化。然而,其催化活性和化学吸附性不足以抑制多硫化锂在长循环中的穿梭效应。通过水热法结合空气煅烧制备了氧掺杂NiCo2S4/CNT复合材料(O-NiCo2S4/CNT),系统的实验证明氧掺杂后体相NiCo2S4的结晶度增强,表面NiCo2S4趋于无定形态,O-NiCo2S4/CNT的电导率升高。其次,O掺杂可以有效调节NiCo2S4中金属阳离子的电子结构,增强催化活性位点的化学吸附和催化转化能力,进而提升多硫化锂的转化动力学,抑制多硫化锂的穿梭效应。基于O-NiCo2S4/CNT功能化隔膜的锂硫电池在0.2C下初始放电容量高达1362.7mAh/g,循环150圈后的容量为923mAh/g,每圈的容量衰减率仅为0.21%。在3C下,容量可达到701.8mAh/g。本工作表明,氧原子掺杂金属硫化物是开发高效催化剂的一种有效策略。

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