通过合理的结构/相设计制造先进的电极材料是开发高性能充电电池的关键。

近日，同济大学杨金虎教授，张弛教授首次提出构建独特的双金属三硫化磷/碳复合空心纳米立方体，成功将非本征结构的NiPS₃和CoPS₃纳米点（10 nm）（记为NiCoPS3）均匀嵌入到掺氮石墨化碳基体（NiCoPS₃/NC）中。

文章要点

1）以ZIF-67纳米立方体为前驱体，转化成二元NiCo氢氧化物/碳纳米立方体，然后同步磷化和硫化，以合成NiCoPS₃/NC纳米立方体。

2）NiCoPS₃/NC具有纳米立方体的形貌，通过表征和密度泛函理论（DFT）计算证实了其作为锂离子电池（LIBs）负极的一系列结构/组成优势，包括高电导率、低离子扩散势垒、提高理论锂储存容量和缓解锂离子应力。

3）实验结果显示，NiCoPS₃/NC电极具有优异的储锂性能，包括，高可逆容量（991 mAh g⁻¹，0.1 A g⁻¹），优异的循环稳定性（2 A g⁻¹下高达1200次循环，5 A g⁻¹下高达2000次循环，容量保持率分别超过或接近100%），以及良好的倍率性能（从0.1 A g⁻¹电流改变到5 A g⁻¹电流后容量保持率为58.4%），这是迄今为止，MPS₃基负极中最佳的综合电池性能。

参考文献

Qiaoqiao Gui, et al, Extrinsic-Structured Bimetallic-Phase Ternary Metal Phosphorus T risulfides Coupled with N-Doped Graphitized Carbon for Superior Electrochemical Lithium Storage, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202003553

https://doi.org/10.1002/aenm.202003553