在高性能锂硫电池中，Fe/Co/Ni基离散纳米颗粒常被用于化学吸附和催化转化多硫化物。

近日，厦门大学李君涛教授，Yao Zhou报道了通过控制Ni-Co醋酸盐微晶与各种有机阴离子之间的阴离子交换过程，定制了一种多孔单层或多层层次化功能碳纳米壳。

文章要点

1）研究发现，壳包壳复合材料C-NiCoPi@C-Ni2Co具有外部Ni₂Co修饰的碳纳米壳和包裹在三维结构的连续NiCo-磷酸盐（NiCoPi）层中的Ni₃P锚定的碳纳米壳，从而显示出作为硫载体的集体优势。

2）与离散的纳米颗粒相比，网状NiCoPi层在结构上和内在上有利于多硫化物的化学吸附和催化转化，并得到了密度泛函理论（DFT）计算的支持，而金属Ni₂Co纳米颗粒能够实现高的局部电导率。

3）实验结果显示，这种S@C–NiCoPi@C–Ni₂Co在0.1 C时显示出1237 mAh g^–1的高初始比容量，在100次循环后，容量保持1010 mAh g^–1，在0.5 C时，其第一次循环的放电比容量高达1038 mAh g^–1，500次循环后容量保持率高达86%。

这项研究为高性能锂硫电池开发定制多功能硫主体材料提供了一个简单的策略。

参考文献

Qian Liang, et al, Customizing Multifunctional Sulfur Host Materials Via a General Anion-Exchange Process with Metal–Organic Solid, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202104513

https://doi.org/10.1002/adfm.202104513