2021年10月12日，《Advanced Energy Materials》在線刊發(fā)了我院王得麗教授課題組在鋰硫電池領(lǐng)域的最新研究成果《Hypercrosslinked Polymerization Enabled N-Doped Carbon Confined Fe2O3 Facilitating Li Polysulfides Interface Conversion for Li–S Batteries》。該文第一作者為華中科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院2018級(jí)博士陸赟和2020級(jí)博士秦金磊，通訊作者為王得麗教授。
鋰硫電池有著極高的理論能量密度，近年來一直受到研究者的青睞，然而受遲滯的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)影響，鋰硫電池在高硫載量，貧電解液，大倍率的嚴(yán)苛條件下的實(shí)用性進(jìn)展一直未能取得重大突破。據(jù)此，王得麗課題組陸赟，秦金磊等人利用超交聯(lián)聚合法合成制備了含“親鋰”，“親硫”雙位點(diǎn)的分級(jí)大比表面積多孔碳鋰硫電池正極材料。該方法合成了超精細(xì)的親硫 (< 5nm)Fe2O3納米催化劑和親鋰的高導(dǎo)電性氮摻雜多孔碳（Fe2O3/N-MC），其優(yōu)勢(shì)包括，1：多孔碳框架能容納80%的活性物質(zhì)并緩解了充放電過程中體積膨脹問題；2：Fe2O3-N雙親位點(diǎn)協(xié)同促進(jìn)了對(duì)可溶性多硫化物的化學(xué)錨定和催化轉(zhuǎn)化；3， 分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)能加速鋰離子的擴(kuò)散。因此，所制備的Fe2O3/N-MC在高硫載量（5.1 mg cm?2）和低E/S比（7.5 μL mg?1）的條件下，1 C下經(jīng)過500次循環(huán)后，仍保留3.69 mA h cm?2的面容量；在液硫比低至5.7 μL mg?1時(shí)，1 C下可循環(huán)200次并保留4.84 mA h cm?2的面容量. 該文章為高效率固液界面的設(shè)計(jì)和研究提供了方向，有助于加速實(shí)現(xiàn)鋰硫電池的實(shí)用性進(jìn)程。
論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/aenm.202101780?saml_referrer
