锂硫（Li-S）电池作为一种极有前途的新一代电化学储能技术，因其高能量密度和低材料成本而受到广泛关注。但是穿梭效应造成的极化严重、较差的循环稳定性以及缓慢的硫氧化还原动力学慢等问题限制了其实际应用。
近日，苏州大学张亮教授，清华大学Jinpeng Wu报道了合成了一种Co3Fe7合金嵌入的N掺杂的中空碳球复合材料（CoFe/NHCS），用于Li-S电池的电催化剂。
文章要点
1）研究发现，Co3Fe7合金对多硫化物表现出较强的化学吸附和较好的电催化转化能力，而氮掺杂的中空碳球促进了Li+/电子转移，物理上抑制了多硫化物的穿梭。因此，它们的协同作用既可以加速多硫化物的氧化还原转化，又可以抑制多硫化物的损失。
2）实验结果表明，基于CoFe/NHCS改性隔膜组装的Li-S电池表现出优异的倍率容量（2 C时，容量达到1029 mAh/g）和优异的循环稳定性（500次循环后1C时，容量达到644mAh/g）。此外，即使在6.7 mg/cm2的高硫负载量下，其也获得了5.58 mAh/g的高比容量，100次循环后容量仍保持在4.45 mAh/cm2。此外，CoFe/NHCS在长循环时间内具有良好的物理结构和化学稳定性，从而在高性能和长循环寿命的Li-S电池方面显示出巨大的应用潜力。
参考文献
Zhonghao Gu, Chen Cheng, Tianran Yan, Genlin Liu, Jinsen Jiang, Jing Mao, Kehua Dai, Jiong Li, Jinpeng Wu and Liang Zhang, Synergistic effect of Co3Fe7 alloy and N-doped hollow carbon spheres with high activity and stability for high-performance lithium-sulfur batteries, Nano Energy,
(2021)
DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106111
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106111
