资讯

近日，《Advanced Energy Materials》在线刊发了华中科技大学王得丽教授课题组在锂硫电池领域的最新研究成果《Hypercrosslinked Polymerization Enabled N-Doped Carbon Confined Fe2O3 Facilitating Li Polysulfides Interface Conversion for Li–S Batteries》。该文第一作者为华中科技大学化学与化工学院2018级博士陆赟和2020级博士秦金磊，通讯作者为王得丽教授。

锂硫电池有着极高的理论能量密度，近年来一直受到研究者的青睐，然而受迟滞的反应动力学影响，锂硫电池在高硫载量，贫电解液，大倍率的严苛条件下的实用性进展一直未能取得重大突破。据此，王得丽课题组陆赟，秦金磊等人利用超交联聚合法合成制备了含“亲锂”，“亲硫”双位点的分级大比表面积多孔碳锂硫电池正极材料。该方法合成了超精细的亲硫 (< 5nm)Fe2O3纳米催化剂和亲锂的高导电性氮掺杂多孔碳（Fe2O3/N-MC），其优势包括，1：多孔碳框架能容纳80%的活性物质并缓解了充放电过程中体积膨胀问题；2：Fe2O3-N双亲位点协同促进了对可溶性多硫化物的化学锚定和催化转化；3， 分级多孔结构能加速锂离子的扩散。因此，所制备的Fe2O3/N-MC在高硫载量（5.1 mg cm‒2）和低E/S比（7.5 µL mg‒1）的条件下，1 C下经过500次循环后，仍保留3.69 mA h cm‒2的面容量；在液硫比低至5.7 µL mg‒1时，1 C下可循环200次并保留4.84 mA h cm‒2的面容量。

该文章为高效率固液界面的设计和研究提供了方向，有助于加速实现锂硫电池的实用性进程。