設計致密的高硫負載正極，同時獲得快速的硫氧化還原動力學并抑制貧電解質(zhì)中的重穿梭，從而在不犧牲Li-S電池 在此，廣東工業(yè)大學李運勇教授 等人通過將Co摻雜到MoSe2 （表示為 Co-MoSe2 ）中來設計一種雙功能電催化劑，該催化劑通過一步水熱反應與導電 MXene納米片原位雜化，從而獲得 Co-MoSe2 /MXene納米片。
結(jié)合致密硫結(jié)構(gòu)的智能設計，制造的高密度S/Co-MoSe2 /MXene整體正極（密度: 1.88 g cm-3 ，電導率: 230 S m-1 ）在常規(guī)電解液中實現(xiàn)了1454 mAh g-1 的高可逆比容量和 3659 Wh L-1 的超高體積能量密度，以及在0.1C下 3.5 μL mgs-1 的極貧電解液下約 8.0 mAh cm-2 的高面積容量。
圖1. MoSe2 /MXene催化劑的結(jié)構(gòu)和DFT計算 實驗和DFT理論結(jié)果表明，將Co元素引入MoSe2 平面可以形成更短的Co-Se鍵，促使Mo 3d帶接近費米能級，并在多硫化物和Co-MoSe2 之間提供強相互作用，從而提高其固有的電子電導率和催化活性，以在致密的高硫負載正極中實現(xiàn)快速氧化還原動力學和均勻的Li2 S成核。這項工作為構(gòu)建具有貧電解質(zhì)的高體積能量密度、高面積容量的LSB提供了一個很好的策略。 圖2. 0.1 C時貧電解質(zhì)中S/Co-MoSe2 /MXene的電化學性能 Ultrahigh-Volumetric-Energy-Density Lithium-Sulfur Batteries with Lean Electrolyte Enabled by Cobalt-Doped MoSe2 /Ti3 C2 Tx MXene Bifunctional Catalyst, ACS Nano
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