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Defect-Rich Hierarchical Porous Mn-Doped CoP Hollow Microspheres Accelerate Polysulfide Conversion

发布时间 : 2022-12-10      点击量:


Fei Zhou, Renheng Wang, Sicong He, Xue Liu, Shaoqing Liu, Huize Shao, Xueping Liu, Zhe Xiao, Jianwen Liu*,Defect-Rich Hierarchical Porous Mn-Doped CoP Hollow Microspheres Accelerate Polysulfide Conversion, Adv. Funct. Mater., 2022, 33,  202211124.(IF:19.0)

具有高理论比容量的锂硫电池(LSB)一直被视为下一代能源存储的发展方向。然而,多硫化锂(LiPSs)的穿梭效应和转化动力学迟缓阻碍了其工业化应用。本文设计并合成了选择性掺杂锰的 CoP 空心微球,以捕获多硫化锂并增强锂-硫反应动力学。通过简单的水热反应,锰成功地掺杂到了 Co3O4 的(100)表面,而锰只过度累积到了(111)表面。锰的独特选择性掺杂不仅提供了精确可控的合成途径,而且使合成的目标产物在热冲击后富含磷缺陷。吸附、电化学、原位 XRD 和拉曼测试证明,它增强了对 LiPSs 的吸附能力,并抑制了穿梭效应。同时,密度泛函理论计算证实,反应能垒的降低加速了硫氧化还原转化的还原动力学。因此,最佳电极具有出色的循环稳定性,在 1C 下循环 1000 次,每次循环的容量衰减率仅为 0.0207%。这项研究提供了一种新颖的设计,通过引入晶格缺陷促进了 LSB 的实际应用,为 LSB 的进一步发展提供了启示。




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