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商超群Advanced Science：高性能鋰硫電池，2C循環(huán)1000圈！

多硫化鋰（LiPSs）在鋰硫電池（LSBs）中的穿梭效應(yīng)對(duì)其電化學(xué)性能有不利影響。

武漢工程大學(xué)商超群等引入了珊瑚狀的CuS來(lái)修飾碳納米管（CNTs），并將其涂在商業(yè)隔膜上，作為S正極夾層（PE@CuS/CNTs），以有效地緩解穿梭效應(yīng)。

圖1. 材料制備及表征

作為L(zhǎng)SB的功能性?shī)A層，CuS/CNTs有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）形成上層集流體以保證充分的電子轉(zhuǎn)移；

（2）提供物理屏障以阻礙LiPSs的傳輸；

（3）通過(guò)CuS與多硫化物的強(qiáng)化學(xué)鍵來(lái)吸附LiPSs；

（4）當(dāng)達(dá)到對(duì)多硫化物陰離子的最大吸附量時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)”LiPSs憎惡”的表面，作為一個(gè)屏蔽，將多硫化物陰離子限制在正極區(qū)域。

圖2. 鋰硫電池性能

受益于上述優(yōu)勢(shì)，采用PE@CuS/CNTs的LSB在0.5C時(shí)顯示出1242.4 mAh g^-1的初始放電容量（1C=1675 mA g^-1），并可保持長(zhǎng)期的循環(huán)穩(wěn)定性（2C下1000次循環(huán)后為568.5 mAh g^-1），對(duì)應(yīng)的超低容量衰減率為每循環(huán)0.05%。

此外，基于PE@CuS/CNTs的LSBs表現(xiàn)出高抗自放電能力，并在高硫負(fù)載（4.5 mg cm-2）和貧電解液（9.4 mL_Electrolyte g_S^-1）下具有良好的性能。

圖3. 對(duì)多硫化物的吸附

The Multi-Functional Effects of CuS as Modifier to Fabricate Efficient Interlayer for Li-S Batteries. Advanced Science 2022. DOI: 10.1002/advs.202204561

原創(chuàng)文章，作者：華算老司機(jī)，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明來(lái)源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2022/11/06/35c6660363/

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