锂-硫（Li-S）电池性能的衰减主要是由于多硫化物引起的穿梭效应。

近日，西安交通大学Yongning Liu，Yuanzhen Chen，阿德莱德大学郭再萍教授通过在石墨化樟子松中填充碳纳米管和缺陷LaNiO_3-x（LNO-V）纳米颗粒，制备了一种多重限制的正极结构。复合电极的硫负载量为11.6 mg cm⁻²，在1 mA cm⁻²（0.05 C）下的面比容量为8.5 mAh cm⁻²。

文章要点

1）实验结果和理论计算都表明，这种独特的结构不仅在微通道内对LiPSs提供了物理限制，而且由于LaNiO_3-x中氧空位周围的自旋密度，对LiPSs提供了极强的化学固定和催化转化作用。这些氧空位拉长了S-S和Li-S键，使它们容易断裂。此外，来源于细胞壁的纵向通道限制了多硫化物的横向扩散，导致均匀的面电流，从而导致均匀的锂渗透。这抑制了由于多硫化物限制而对锂阳极的腐蚀。多重限制结构的发现为多硫化物提供了化学吸附、快速扩散和催化转化，这将拓宽生物质材料的应用范围，并为开发坚固耐用的Li-S电池提供新的策略。

参考文献

Kunyang Zou, et al, Defect Engineering in a Multiple Confined Geometry for Robust Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202103981

https://doi.org/10.1002/aenm.202103981