【能源】室温钠硫电池体系硫连续催化转化- 大数跨境

X-MOL资讯

2022-12-20

导读：安徽大学的鹿可教授、哈尔滨工业大学的卢松涛教授和北伊利诺伊大学的Yingwen Cheng教授合作，通过设计一种新型的核壳结构催化硫载体，利用载体的连续催化效应调谐钠硫电池体系长链和短链多硫化钠的深度

室温钠硫电池具有高理论比能量、高安全性和低成本等优势，是极具应用前景的下一代高比能二次电池之一。通过构建功能硫宿主并引入催化活性中心，可以有效地促进硫的可逆氧化还原动力学，同时实现对转化路径的调控，例如活性中心催化长链多硫化物彻底转化，以及短链多硫化钠向最终放电产物深度可逆转化。

近日，安徽大学的鹿可教授、哈尔滨工业大学的卢松涛教授和北伊利诺伊大学的Yingwen Cheng教授合作，通过设计一种新型的核壳结构催化硫载体，利用载体的连续催化效应调谐钠硫电池体系长链和短链多硫化钠的深度可逆转化，构建了高性能的室温钠硫电池。

普鲁士蓝类似物在电池及相关领域的应用中具有独特优势。本研究以普鲁士蓝类似物为基础载体，构建多孔核心硫载体，封装负载硫之后，原位包裹功能聚合物壳层，构建核壳结构功能硫电极。电化学实验结果及DFT理论计算结果证明了核壳结构功能催化载体内，双催化中心分别所起到的催化作用及协同效应。最终，基于该核壳结构功能硫电极应用中表现出高的比容量，优异的倍率性能和良好的循环稳定性。该工作为钠硫电池的性能进一步提升提供了一种新策略。

文章的第一作者张红博士（博士期间在北伊利诺伊大学的Cheng课题组联培）为安徽大学/中国科学技术大学的博士后。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

Bidirectional Tandem Electrocatalysis Manipulated Sulfur Speciation Pathway for High-Capacity and Stable Na-S Battery

Hong Zhang, Bin Song, Weiwei Zhang, Bowen An, Lin Fu, Songtao Lu, Yingwen Cheng, Qianwang Chen, Ke Lu

Angew. Chem. Int. Ed., 2022, DOI: 10.1002/anie.202217009

合作导师简介

鹿可，安徽大学教授。2018年6月在山东大学获得博士学位(导师:马厚义教授)；2017年9月到2018年5月，在同济大学车用新能源研究院进行固态锂/钠电池项目博士联培(导师:黄云辉教授/罗巍教授)；2018年7月到2020年8月，在美国Northern Illinois University/Argonne National Laboratory从事博士后研究(合作导师:Prof. Yingwen Cheng)；2020年9月入职安徽大学。目前已在CCS Chem., J. Am. Chem. Soc., Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater., Energy Storage Mater., Nano Lett., ACS Nano等期刊上发表研究论文60余篇，申请美国发明专利2项。

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