尽管锂-硫（Li-S）电池的理论能量密度高达2600 Wh kg⁻¹，但可溶性液态多硫化物中间体在放电和充电过程中的缓慢氧化还原动力学是限制其电池性能的主要原因之一。设计具有核壳结构的高效电催化剂来加速多硫化物的转化对Li-S电池的发展至关重要。

近日，山东大学徐立强教授开发了一种具有核壳结构的MoSe₂@C纳米棒来控制电催化多硫化物氧化还原动力学，从而改善Li-S电池的性能。

文章要点

1）研究人员通过简单的水热反应和随后的硒化反应合成1D MoSe₂@C。

2）通过对对称电池、Tafel曲线、活化能变化和锂离子扩散的分析，证实了MoSe₂的电催化作用。此外，密度泛函理论（DFT）计算也证明了反应路径的低吉布斯自由能和锂离子扩散势垒。

3）实验结果显示，基于MoSe₂电催化剂的Li-S电池在贫电解液条件下表现出优异的倍率性能，在1 C下，高硫负载量为3.4 mg cm⁻²的倍率性能为560 mAh g⁻¹，同时，4.7 mg cm⁻²的高硫负载量下的面容量为4.7mAh cm⁻²。

这项工作为Li-S电池电催化剂中多硫化物氧化还原动力学的调控提供了更深层次的认识。

参考文献

Chuanchuan Li, et al, Manipulating Electrocatalytic Polysulfide Redox Kinetics by 1D Core–Shell Like Composite for Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202103915

https://doi.org/10.1002/aenm.202103915