中年|锂硫精选：10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展( 三 )
在本工作中 ， 具有高效率的CoSe电催化剂具有分层多孔的纳米多面体结构（CS @ HPP） ， 其由金属-有机骨架衍生而成 ， 被用作锂硫电池的硫载体 。 具有高晶体质量和丰富反应活性位点的CS@HPP可以催化加速多硫化物的捕获/扩散和Li2S的沉淀/分解 。 因此 ， CS@HPP硫正极具有1634.9 mAh g-1的出色容量 ， 高倍率性能 ， 长循环寿命以及在1200次循环中每循环0.04％的低容量衰减 。 CoSe纳米多面体可在碳布骨架（CC@CS@HPP）上进一步制备 ， 以其高电导率和大表面积展现其电催化活性 。 硫负载量为8.1 mg cm-2的CC@CS@ HPP硫正极在贫电解液下可提供8.1 mAh cm-2的高面积容量 。
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1.6 Energy Storage Materials：仿生“树木耳”状碳基泡沫用于高性能锂硫电池
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极性和催化材料被用于改善多硫化物的化学相互作用和催化其快速转化 。 此外 ， 开发轻质高效的无粘结剂/集流体电极的制备方法 ， 可以提高锂硫电池活性材料的利用率并获得高能量密度锂硫电池 。
近日 ， 南方科技大学程春教授团队 ， 在国际知名期刊Energy Storage Materials上发表题为“Freestanding agaric-like molybdenum carbide/graphene/N-doped carbon foam as effective polysulfide anchor and catalyst for high performance lithium sulfur batteries”的研究工作 。 该文章第一作者为牛树章博士和张思伟博士 。
本工作开发了一种具有三维层次结构 ， “树木耳”状碳化钼-石墨烯-氮掺杂碳泡沫 (GCF-G@Mo2C) 复合材料 ， 并通过与硫复合作为锂硫电池的正极材料 。
其具有以下优势：
（1）在该电极中 ， 石墨烯包裹在三聚氰胺碳泡沫的骨架上 ， 具有层次化多孔结构 ， 这可以通过物理限域来抑制多硫化物的穿梭效应 。
(2）由三聚氰胺泡沫碳化得到的石墨化碳泡沫具有较高的氮含量（6.17 at%） ， 其可通过化学吸附进一步抑制多硫化物的穿梭 。
（3）金属碳化钼（Mo2C）纳米颗粒具有良好的导电性（5×106 s m-1）和优越的催化效果 ， 可以促进电子的快速转移 ， 起到极性固定剂和催化剂的作用 ， 为多硫化物的高效催化转化提供更多的活性位点 。
本研究不仅对锂硫电池中多硫化物的催化转化有了更深入的认识 ， 而且为构建高性能的锂硫电池储能器件提供了新的契机 。
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1.7 Energy Storage Materials：柔性致密硫正极设计面向贫液实际锂硫电池
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近年来 ， 锂硫电池的电化学性能在过量电解液和低硫载量条件下实现了极大的改善 。 然而 ， 针对可规模应用的锂硫电池设计 ， 更多的实际问题需要被考虑 ， 如面容量、电极密度、孔隙率和电解液用量等 。 更高的硫载量可以提高面容量；高压实电极可以实现低孔隙率并有效提高体积能量密度；低孔隙率正极需要更少的电解液浸润；柔性电极设计可以广泛应用于柔性电子器件 。 在锂硫电池研究中 ， 这一系列交织的问题需要被重视和综合考虑 ， 以实现真正的高能量密度锂硫电池 。
近日 ， 上海交通大学王久林课题组在国际知名期刊Energy Storage Materials上发表题为“Towards practical Li-S battery with dense and flexible electrode containing lean electrolyte”的研究工作 。 本文第一作者是上海交通大学博士研究生陈加航 。
该工作制备了一种多功能柔性粘结剂应用于硫化聚丙烯腈（S@pPAN）正极 。 构建的交联网络表现出增强的电解液浸润性和抗剥离强度 。 传统的浆料涂膜即可制备高载量电极 。 压力处理实现高压实密度(1.54 g cm-3)及低孔隙率正极 。 该高载量高压实正极具有优异的柔韧性和结构稳定性 ， 长期循环后面容量仍可稳定在5.55mAh cm-2 。 得益于S@pPAN独特的固-固转化机理 ， 在贫电解液条件（2.08 ml g-1sulfur）下 ， 硫正极仍具有较高的初始活性物质利用率 ， 对实际锂硫电池研究具有重要意义 。
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