編號：CYYJ02688
篇名：金屬-有機框架衍生的Co4S3/C納米陣列調(diào)控鋰硫電池中鋰離子遷移和硫化鋰沉積
作者：劉劍斌 宋一凡 林存鍵 謝清水 彭棟梁 解榮軍
關(guān)鍵詞： metal-organic frameworks self-supported interlayer selective Li+conduction flower-like Li2S deposit
機構(gòu)： College of Materials Fujian Provincial Key Laboratory of Materials Genome State Key Laboratory of Ph
摘要： 硫化鋰的飛梭效應(yīng)與不可控硫化鋰(Li2S)的沉積現(xiàn)象嚴重阻礙了高性能鋰硫電池的實現(xiàn).在本研究中,我們制備了一種負載有Co4S3/C多孔納米陣列的自支撐碳布(CC)基夾層(Co4S3/C@CC),其中Co4S3/C多孔納米陣列是以鈷基金屬-有機框架(Co-MOF)納米片為模板制備而成的.Co4S3/C@CC夾層中相互連接的碳網(wǎng)絡(luò)和極性Co4S3納米粒子不僅能有效地抑制多硫化物飛梭,而且能顯著地促進鋰離子(Li+)的傳導,其Li+遷移數(shù)高達0.86.此外,極性Co4S3納米粒子與導電碳基底之間豐富的界面能夠作為反應(yīng)中心以加速多硫化物的轉(zhuǎn)化與引導Li2S的花狀生長,最終減輕Li2S對夾層表面的鈍化以及提高硫的利用率.因此,載有Co4S3/C@CC夾層的鋰硫電池可以提供出色的倍率容量(在10 C時比容量為368.7 mA h g−1)、穩(wěn)定的循環(huán)性能(在2.0 C下1400周循環(huán)過程中衰減率為0.045%)以及高初始面容量(在0.2 C且硫含量為4.6 mg cm−2時面容量達到4.83 mA h cm−2).這項工作展現(xiàn)了自支撐催化夾層對高性能鋰硫電池中選擇性Li+傳導和Li2S沉積的調(diào)控能力.
