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高性能Li-S電池的發展受到了多硫化物（LiPS）穿梭效應和緩慢轉換動力學的阻礙。構建具有合理吸附-催化-傳導配置的耐用催化劑體系來緩解這些問題仍然是一個挑戰。

圖1. 材料制備

中國科學院上海硅酸鹽研究所李馳麟等提出了一種新型的異質結互鎖催化-傳導策略，以制備用于LiPS調節的單片多孔管支架。

具體而言，這項工作通過使用C₃N₄作為蝕刻劑，能夠將單片致密CoMoO₄前體轉化為具有單片形貌復制的高多孔Co/Mo₂C異質結構主體。宿主孔隙的產生是由于在熱C₃N₄還原環境下容易從CoMoO₄中提取O，并可能形成和釋放C₂N₂和C₃N₂氣體。由此產生的C-N鍵斷裂和三元前驅體的相分離同時促進了碳化效應，并形成了高分散性的Co/Mo₂C異質結構納米顆粒。

特別是，Co/Mo₂C異質結構的Co側催化CNT的生長，這導致交聯導電網絡保持主體的整體形態并避免異質結構顆粒的粗化。異質結構的Mo₂C側主要負責LiPS的吸附/催化功能。

圖2. 催化轉化作用研究

與以往的導電催化網絡構建方法不同，通常的特點是在預先形成的傳導基底上鋪設較小的催化劑域，該工作的策略通過尺寸相當的導電CNT支架實現了具有分散錨定的高密度吸附/催化結構域。

該方法避免了過量的碳殘留物和松散的催化劑聚集。內置CNTs支架保證了單片Co/Mo₂C宿主的完整性和魯棒性。鑒于Mo₂C對可溶性LiPS的更強吸附作用，該主體被用作隔膜修飾材料，以賦予LSB高電化學性能。這項工作還提供了一種新的自上而下的方法，通過C₃N₄蒸氣調制從簡單的致密前體制備介孔結構。

圖3. Li-S電池性能

Heterojunction interlocked catalysis-conduction network in monolithic porous-pipe scaffold for endurable Li-S batteries. Energy Storage Materials 2023. DOI: 10.1016/j.ensm.2023.03.004

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?上硅所李馳麟EnSM：基于異質結互鎖催化傳導策略的高性能鋰硫電池

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