成果简介
锂硫电池实际应用中的主要挑战是多硫化物的穿梭和缓慢的氧化还原动力学，这是由于吸附催化性能低下所致。然而，传统的含碳材料由于其固有的非极性表面，对多硫化物的吸附性能较差。本文，南昌大学化学学院杨震宇教授团队在《Carbon》期刊发表名为“IntegratingmetalliccobaltandN/Bheteroatomsintoporouscarbonnanosheetsasefficientsulfurimmobilizerforlithium-sulfurbatteries”的论文，研究用金属钴和非金属氮/硼杂原子改性的多孔碳纳米片（Co-NBC）作为硫固定剂。
导电金属钴以及掺杂的N/B杂原子的存在可以增强碳基质的电子电导率，并显着提高可溶性多硫化物的化学截留率。动力学测量表明，金属Co催化剂可以大大促进液-液和液-固转化的多硫化物氧化还原动力学。结果表明，S/Co-NBC复合材料在5C的高C速率下具有mahg-1的高比容量，在个周期内具有0.09%的低容量衰落率和良好的周期稳定性。此外，S/Co-NBC阴极在高硫负载（4.6mgcm-2）或低电解液添加（3μLmg-1）的恶劣工作条件下也具有良好的循环性能。该工作提出一个有意义的方法，获得高效的纳米碳材料用于高性能锂-硫电池。
图文导读
图1。制备三合一Co-NBC主体和S/Co-NBC复合材料的示意图。
图2。Co-NBC的结构测量。（a）XRD图，（b–c）SEM图像，（d–f）TEM图像和（g）STEM图像以及相应的元素映射。
图3。（a–b）TEM图像，（c）STEM图像以及S/Co-NBC复合材料中Co，B，C，N和S元素的相应EDS映射。
图4。电化学动力学测量。
图5。锂电池中三合一Co-NBC主体的结构优势和功能机理的示意图。
小结
总之，通过直接热解方法制备了与金属Co纳米粒子和非金属氮/硼共掺杂杂原子集成的多孔碳纳米片，并用作Li-S电池的固硫剂。这项工作提供了一种简单可行的策略，为实用的Li-S电池制备高效的碳纳米材料。
文献：
