转化或合金化反应导致的过渡金属硫化物（TMSs）被认为是一类理想的高性能锂离子电池（LIBs）和钠离子电池（SIB）负极材料。然而，其有限的电子电导率和较大的体积膨胀严重阻碍了其实际应用。
近日，澳大利亚国立大学Antonio Tricoli，天津工业大学郑春明，天津大学孙晓红报道了一种利用酰胺键结合TMSs和碳纳米管（CNTs）的TMS基负极材料的共价偶联策略。
文章要点
1）在合成过程中，硫脲既是形貌控制的封端剂，又是共价偶联的连接剂。
2）作为概念验证，研究人员制备了共价偶联的ZnS/CNT复合材料（CC-ZnS/CNT)，从而将ZnS纳米颗粒（10 nm）紧密锚定在CNT束上。致密的ZnS-CNT异质结有利于促进电子/离子转移，并保证结构稳定。
3）由于ZnS和CN之间的强耦合作用，CC-ZnS/CNT复合材料表现出显著的赝电容行为和高度可逆的电化学过程，从而实现了优异的长期稳定性和倍率性能，在5 A g−1下，4000次循环后，LIBs的可逆容量为333 mAh g−1，5 A g−1下，500次循环后，SIBs的可逆容量为314 mAh g−1。因此，CC-ZnS/CNTs在LIBs和SIBs中显示出巨大的应用潜力，而共价耦合策略则认为是设计高性能阳极材料的一种有前途的途径。
参考文献
Tianyi Hou, et al, Covalent Coupling-Stabilized Transition-Metal Sulfide/Carbon Nanotube Composites for Lithium/Sodium-Ion Batteries, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.0c10121
https://doi.org/10.1021/acsnano.0c10121
