厦大徐俊Angew: 好看中用！Mo2C/C分层双壳空心球作为硫主体用于先进的锂硫电池

锂硫 (Li-S) 电池因其1675 mAh g^-1的高理论容量以及元素硫的天然丰度和无毒性而被认为是最有前途的下一代储能系统之一。而其硫正极面临的主要挑战之一是同时实现高硫负载量、快速锂离子转移和对锂多硫化物（LiPSs）穿梭效应的抑制。

在此，厦门大学徐俊教授等人开发了碳化钼装饰的N掺杂碳分级双壳空心球 (Mo₂C/C HDS-HSs) 作为硫主体以期解决上述问题。HDS-HSs的介孔厚内壳和中心空隙实现了高硫负载，促进了离子/电解质的渗透，并加速了电荷转移。

微孔薄外壳抑制了LiPSs穿梭并减少了电荷/质量扩散距离，双壳空心结构适应锂化过程中的体积膨胀。

厦大徐俊Angew: 好看中用！Mo2C/C分层双壳空心球作为硫主体用于先进的锂硫电池

图1. Mo2C/C/S HDS-HSs的空心结构及表征

此外，Mo₂C/C组合物使HDS-HSs正极具有更高的导电性，增强了对LiPSs的亲和力并且加速了LiPSs转化动力学。结构和组成优势使 Mo₂C/C/S HDS-HSs电极在组成的Li-S电池中具有高比容量、优异的倍率性能和超长循环稳定性。

这项研究关于硫主体的特殊分层空心结构的设计和合成指导了高性能锂硫电池的发展，并可扩展到其他储能系统。

图2. 基于Mo₂C/C/S HDS-HSs电极的锂硫电池的电化学性能

Mo₂C/C Hierarchical Double-Shelled Hollow Spheres as Sulfur Host for Advanced Li-S Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202108343

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