苏大孙靖宇ACS Nano：靶向制备用于增强锂硫电化学的先进介体

介体的设计已经激发了越来越多的关注，以帮助解决Li-S领域中激增的有害问题，主要涉及猖獗的多硫化物穿梭和迟缓的氧化还原动力学。然而，通用的设计理念，尽管备受追捧，但至今仍是遥不可及。

苏州大学孙靖宇等提出了一个通用的、简单的材料策略，以允许靶向制备用于增强硫电化学的先进介体。具体来说，作者举例说明了VN原型电催化剂来实现这一目标。

一方面，VN纳米颗粒被均匀地负载在一个导电的含氮碳框架上（表示为VN@NC），从而丰富了边缘位点和反应界面。另一方面，VN的电子构型通过钴原子掺杂物被有效调整，最终导致Co-VN@NC的形成。这样的组合策略赋予了Co-VN@NC丰富的优势，容易协同丰富的三相界面、出色的催化活性和超快的离子扩散性。

图2. 对多硫化物的吸附性能研究

受益于上述优势，Co-VN@NC在双向多硫化物转化动力学方面表现出优异的电催化效果，这一点通过全面的电化学动力学分析和理论模拟得以阐明。

因此，由Co-VN@NC介导的硫正极可以获得稳定的循环性能，在1.0C的条件下，500次循环中每圈的容量衰减率为0.07%，而且，由此衍生的高负载Li-S电池可以实现令人满意的4.9 mAh cm^-2的面积容量。这项研究预计将为工作中的Li-S电池的合理介体设计提供启示。

图3. Li-S电池性能

Steering Bidirectional Sulfur Redox via Geometric/Electronic Mediator Comodulation for Li–S Batteries. ACS Nano 2023. DOI: 10.1021/acsnano.3c00377

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