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張山青/劉杰/王磊Nano Energy：用于超高負載鋰硫電池的多功能富陽離子空位ZnCo2O4多硫化物阻擋層

鋰硫電池商業(yè)化的主要障礙是充放電循環(huán)過程中多硫化物轉(zhuǎn)化的嚴重穿梭效應(yīng)和緩慢的反應(yīng)動力學。

澳大利亞格里菲斯大學張山青、青島科技大學劉杰、王磊等人設(shè)計并合成了Zn缺陷Zn/Co氧化物(ZDZCO)納米片，這是一種富含陽離子空位的雙金屬氧化物，用于構(gòu)建多功能多硫化物阻擋層。

張山青/劉杰/王磊Nano Energy：用于超高負載鋰硫電池的多功能富陽離子空位ZnCo2O4多硫化物阻擋層

理論和實驗研究均已全面證明ZDZCO對多硫化物表現(xiàn)出強大的結(jié)合能力和對快速多硫化物轉(zhuǎn)化的高催化能力。

通過簡單的涂層工藝，將多功能ZDZCO多硫化物阻擋層結(jié)合在商用聚丙烯隔膜上，形成復(fù)合隔膜。所得隔膜促進了21.06 mg cm^-2的超高硫負載和高達24.25 mAh cm^-2的面積容量。該研究闡明了一種構(gòu)建具有高硫負載的高性能鋰硫電池的有前景且實用的策略。

圖1 形貌表征

圖2 高硫負載電池的電化學性能

Multifunctional cation-vacancy-rich ZnCo2O4 polysulfide-blocking layer for ultrahigh-loading Li-S battery. Nano Energy 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106331

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