AFM：以钴(II)为中心的氟化酞菁实现优异转换动力学的坚固锂硫电池

由于元素硫具有优异的理论能量密度和低成本，锂硫（Li-S）电池被认为是有前途的后锂离子电池。尽管有这些优点，但锂硫电池的性能需要进一步提高，以使其在实际应用中得到广泛应用。

在此，韩国科学技术院Sung-Yoon Chung及首尔国立大学Kookheon Char, Jang Wook Choi等人报道了以钴 (II) 为中心的氟化酞菁，即F-Co(II)Pc、还原氧化石墨烯（rGO）和元素硫组成的复合结构作为锂硫电池的正极材料，具有以下优点：

1) 钴 (II) 中心的催化作用增强了转化动力学，

2）氟官能团经历S_NAr反应与大量硫共价连接，

3) 氮原子与多硫化物的强亲和力抑制穿梭反应，

4) 芳族结构与rGO进行π-π堆叠以实现有效的电子传输。

图1. 揭示改进动力学的机制的DFT计算

因此，即使在高面积硫负载（12 mg cm^-2）下，该正极也获得了各种理想的电化学特性，例如稳健的循环性（0.2C下50次循环后保留了5.59 mAh cm^-2的容量，对应于91.2%的保持率）、降低的过电位和容易的反应。

这种复合设计突出了材料设计的实用性，即结合F-Co(II)Pc、2D导电碳材料及其与硫的明确联系和致密集成，以实现具有实际意义的规格的高性能硫电极。

图2. 高面积负载时复合电极的循环性能

Cobalt(II)-Centered Fluorinated Phthalocyanine-Sulfur SNAr Chemistry for Robust Lithium-Sulfur Batteries with Superior Conversion Kinetics, Advanced Functional Materials 2021. DOI: 10.1002/adfm.202106679

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AFM：以钴(II)为中心的氟化酞菁实现优异转换动力学的坚固锂硫电池

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