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調(diào)解劑的設(shè)計(jì)已經(jīng)激發(fā)了越來越多的關(guān)注，以幫助解決Li-S領(lǐng)域中激增的難題，主要涉及多硫化物的穿梭和遲緩的氧化還原動力學(xué)。然而，通用的設(shè)計(jì)理念盡管備受追捧但至今仍遙不可及。

ACS Nano：通過幾何/電子調(diào)解器調(diào)制引導(dǎo)Li-S電池的雙向硫氧化還原作用

在此，蘇州大學(xué)孫靖宇教授團(tuán)隊(duì)提出了一個通用的、簡單的材料策略，以提高調(diào)解劑對Li-S電池的電催化效果。這一策略是通過對原型VN介質(zhì)的幾何/電子調(diào)制實(shí)現(xiàn)的，其中三重界面、良好的催化活性和易離子擴(kuò)散率的相互作用有利于指導(dǎo)雙向硫氧化還原動力學(xué)。

圖1. 介質(zhì)設(shè)計(jì)原理及多硫化物調(diào)控性能示意圖

研究發(fā)現(xiàn)，在Co-VN@NC原型電催化劑的調(diào)節(jié)下，雙向多硫化物的氧化還原動力學(xué)可以得到大幅度提升。豐富的三相界面、優(yōu)異的催化活性和便捷的離子擴(kuò)散性是實(shí)現(xiàn)硫氧化還原化學(xué)的關(guān)鍵前提條件之一。

因此，基于Co-VN@NC調(diào)解劑的Li-S電池收獲了令人印象深刻的循環(huán)性能，在1.0C的條件下，500次循環(huán)的容量衰減率為0.07%。特別地，高負(fù)載Li-S電池可以保持令人滿意的4.63mAh cm^-2的面積容量。因此，該工作對雙向多硫化物電催化劑在Li-S電池中的合理調(diào)控有深刻的指導(dǎo)意義。

圖2. 不同介質(zhì)的電化學(xué)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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ACS Nano：通過幾何/電子調(diào)解器調(diào)制引導(dǎo)Li-S電池的雙向硫氧化還原作用

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