ACS Nano：通过几何/电子调解器调制引导Li-S电池的双向硫氧化还原作用

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ACS Nano：通过几何/电子调解器调制引导Li-S电池的双向硫氧化还原作用
调解剂的设计已经激发了越来越多的关注，以帮助解决Li-S领域中激增的难题，主要涉及多硫化物的穿梭和迟缓的氧化还原动力学。然而，通用的设计理念尽管备受追捧但至今仍遥不可及。
ACS Nano：通过几何/电子调解器调制引导Li-S电池的双向硫氧化还原作用
在此，苏州大学孙靖宇教授团队提出了一个通用的、简单的材料策略，以提高调解剂对Li-S电池的电催化效果。这一策略是通过对原型VN介质的几何/电子调制实现的，其中三重界面、良好的催化活性和易离子扩散率的相互作用有利于指导双向硫氧化还原动力学。
ACS Nano：通过几何/电子调解器调制引导Li-S电池的双向硫氧化还原作用
图1. 介质设计原理及多硫化物调控性能示意图
研究发现，在Co-VN@NC原型电催化剂的调节下，双向多硫化物的氧化还原动力学可以得到大幅度提升。丰富的三相界面、优异的催化活性和便捷的离子扩散性是实现硫氧化还原化学的关键前提条件之一。
因此，基于Co-VN@NC调解剂的Li-S电池收获了令人印象深刻的循环性能，在1.0C的条件下，500次循环的容量衰减率为0.07%。特别地，高负载Li-S电池可以保持令人满意的4.63mAh cm-2的面积容量。因此，该工作对双向多硫化物电催化剂在Li-S电池中的合理调控有深刻的指导意义。
ACS Nano：通过几何/电子调解器调制引导Li-S电池的双向硫氧化还原作用
图2. 不同介质的电化学性能
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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