通过科学合理的构建电极主体材料，可以实现高效的硫电化学，进而开发出具有大容量的锂硫（Li-S）电池。
近日，青岛科技大学王荣方教授，王许云教授，中国矿业大学（徐州）梁华根，嘉兴学院Shan Ji报道了一种简便的方法成功地将Co原子团簇注入到介孔碳的网络中，有效地改善了介孔碳的极性，并在“碳支架”中容纳了硫正极。
文章要点
1）得益于高的硫氧化还原反应动力学，Co原子簇注入的多孔氮掺杂碳网络（Co/PNC）表现出更高的电催化活性，并改善了与多硫化物的相互作用。此外，与以金属有机化合物为前驱体制备簇状钴碳相比，其开发的方法简单，成本低，Co含量可控。此外，介孔通道为多硫化物提供了通向电化学界面的完全通道，并且暴露出大量注入的Co位点。
2）实验结果表明，以Co/PNC为正极的Li-S电池0.2 C下的放电比容量为1105.4 mAh g−1，循环100次后容量保持在780.6 mAh g−1。当电池在1.0 C下连续充放电300时后，容量仅下降了0.064%。
这项研究表明，在介孔碳中形成金属原子簇是制备用于高性能锂硫电池的碳材料的一条极有前途的途径。
参考文献
Fenglong Zhang, et al, Implanting Cobalt Atom Clusters within Nitrogen-Doped Carbon Network as Highly Stable Cathode for Lithium–Sulfur Batteries, Small Methods 2021
DOI: 10.1002/smtd.202100066
https://doi.org/10.1002/smtd.202100066
