为了满足世界日益增长的能源需求，高效、低成本的储能技术一直是人们不断追求的目标。近年来，得益于硫的高比容量、储量丰富和环境相容性，锂硫（Li-S）电池已经成为一种极有前途的候选储能技术。然而，Li-S电池的实际应用仍面临一些挑战，尤其是多硫化锂（LPS）中间体的穿梭效应，以及硫氧化还原反应固有的反应动力学迟缓。

近日，华南师范大学王新副教授，加拿大滑铁卢大学陈忠伟教授报道了通过碳基硫载体材料的本征晶格缺陷工程来解决上述问题。即通过可扩展的喷雾干燥，然后在高温下进行临界水蒸气刻蚀，成功制备出一种多孔碳纳米管微球（ePCNTM）。

文章要点

1）研究发现，这种“桑拿”活化在碳晶格中构建了丰富的固有拓扑缺陷，从而使ePCNTM具有更强的硫吸附能力和硫氧化还原反应的催化活性。此外，交织和高度多孔的结构提供了良好的导电性、均匀的硫分布和大量的主客体交互表面。

2）实验结果显示，这种ePCNTM基硫电极具有出色的循环性能，在500次循环中，实现了每循环仅0.046%的超低容量衰减率，高达3 C的优异倍率性能，以及在高硫负载下50次循环后3.2 mAh cm^-2的良好面容量。

参考文献

Yongguang Zhang, et al, “Sauna” Activation toward Intrinsic Lattice Deficiency in Carbon Nanotube Microspheres for High-Energy and Long-Lasting Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202100497

https://doi.org/10.1002/aenm.202100497