过渡金属磷化物（TMPs）是一种同时具有强吸附和催化多硫化物（LiPSs）快速转化能力的介体，对开发高性能锂硫（Li-S）电池来说至关重要。然而，当在正极中使用TMPs作为硫主体时，其面临低硫负载和较差的倍率性能等问题。

近日，南昌大学王珺教授，美国亚利桑那州立大学Shuguang Deng报道了以多巴胺包覆的Ni-Co普鲁士蓝类似物为前驱体，通过简单的磷化工艺将Ni-Co双金属磷化物注入到中空碳纳米笼中（Ni-Co-P@C）。

文章要点

1）外层碳层可调节中空纳米笼的形成，并对LiPSs的扩散提供物理限域空间。同时，Li⁺离子可以通过多孔碳层快速迁移，从而促进LiPSs的转化。而嵌入的极性Ni-Co-P纳米颗粒能够有效地捕获LiPSs，是LiPSs转化的催化活性位点。此外，碳和TMPs的高导电性赋予了Ni-Co-P@C优异的电子传递能力，提高了氧化还原反应动力学，特别是在高倍率下有利于活性硫的利用。

2）实验结果显示，在PP隔膜上加入Ni-Co-P@C后，组装的Li-S电池表现出优异的Li⁺离子扩散速率和优异的倍率性能（5 C时，容量达到654.5 mAh g^-1），以及卓越的循环稳定性（在0.5 C下，1000次循环中，每次循环仅有0.056%的容量衰减）。此外，具有4.5 mg cm^-2高硫负载量的Li-S电池在85次循环后仍能保持3.7 mAh cm^-2的高比容量。

参考文献

Zeliang Wu , Shixia Chen , Liang Wang , Qiang Deng , Zheling Zeng , Jun Wang , Shuguang Deng , Implanting Nickel and Cobalt Phosphide into Well-defined Carbon Nanocages: A Synergistic Adsorption-Electrocatalysis Separator Mediator for Durable High-Power Li-S batteries, Energy Storage Materials (2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.03.026

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.03.026