具有极强化学吸附力和对多硫化物具有催化作用的极性材料被认为是金属硫电池的高效添加剂。然而，对于室温下钠硫（RT-Na/S）电池而言，与多硫化物具有亲合力，满足高导电性和强极性的极性组分的构造是一个挑战。

近日，澳大利亚伍仑贡大学Yunxiao Wang，侴术雷教授报道了一种通用的、可操作的异质结构诱导策略来合成具有Janus特征的异质结构CoP-Co复合材料，包括一个简单的碳化-氧化-磷化过程。并通过X射线衍射、扫描电镜和X射线吸收光谱分析，对异质结制备的每一步进行了表征与分析。

文章要点

1）由于结构特点，制备的S@CoP-Co/NCNHC正极在RT-Na/S电池中兼具高电导率和强极性，具有最佳的倍率性能和良好的循环稳定性。

2）进一步的氧化还原机理研究表明，电催化剂（CoP）和导电载体（Co）之间的异质结构不仅提供了特定的电荷转移动力学，而且为优化Na₂S_x（4<x≤8）向Na₂S₄的转化提供了较强的化学吸附，从而有效地抑制了多硫化物的穿梭。另外，密度泛函理论计算表明，CoP-Co异质结中费米能级较高的表面键结构极大地促进了从价带到导带的电荷转移，从而改善了电催化性能。

3）设计的正极具有高活性的CoCoO异质结构和导电骨架，可以为RT-Na/S电池中NaPSs的物理限制和化学键合提供协同效应。

总之，异质结构支撑的多区域Janus特征复合材料的异质种子诱导概念将是开发高性能金属硫电池电催化剂的一种普遍而有前景的策略。

Zichao Yan, et al, Multiregion  Janus-Featured  Cobalt Phosphide/Cobalt Composite for Highly Reversible Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c03737

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c03737