徐立强/赵明文Nano Today：超薄Co-Bi纳米片电催化剂调节锂硫电池中的多硫化物中间体

2023年11月2日上午11:34 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 2

硫的差导电性、缓慢的反应动力学和多硫化物的穿梭阻碍了锂硫（Li-S）电池的实际应用。液态多硫化物中间体，将硫与Li₂S的电化学反应连接起来，对电池性能起着决定性作用。

山东大学徐立强、赵明文等人首次报道了在还原氧化石墨烯（Co-Bi/rGO）复合材料上紧密生长的Co-Bi纳米片，以调节多硫化物中间体。

Co-Bi/rGO宿主具有以下五点有利于高性能Li-S电池的优点

：(1)活化的Co-Bi纳米片不仅可以化学结合多硫化物，同时还可以促进多硫化物的氧化还原；

(2)rGO作为导电骨架提供快速电子通路；

(3)独特的二维结构使丰富的化学吸附位点暴露于多硫化物；(4)高表面积和多孔结构确保硫的均匀分布和大的可及氧化还原面积；(5)Co-Bi和rGO的紧密结合保证了多硫化物的顺利捕获-扩散以促进氧化还原动力学。

因此，Co-Bi/rGO-S 正极在0.2 C下可提供1334 mAh g^-1的高容量、高达8 C的的倍率性能、在1 C下超过500次循环的出色循环稳定性以及8.3 mAh cm^-2的显著面容量。来自理论计算的化学结合强度、吉布斯自由能和过渡态的能垒为 Co-Bi对多硫化物的调节提供了深入的了解。

图1 Co-Bi/rGO对多硫化物的调节

图2 电化学性能

Regulating polysulfide intermediates by ultrathin Co-Bi nanosheet electrocatalyst in lithium−sulfur batteries. Nano Today 2021. DOI: 10.1016/j.nantod.2021.101246

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徐立强/赵明文Nano Today：超薄Co-Bi纳米片电催化剂调节锂硫电池中的多硫化物中间体

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