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陳人杰/趙騰Small Methods: 用于高速率柔性鋰硫電池的多孔陰離子摻雜硒化鈷

新興的硫催化主體是打破鋰硫電池（LSBs）實際應用極限的有效方法。CoSe由于其金屬性質（優異的導電性）和高催化活性而在LSBs中受到更多關注，然而關于CoSe陰離子摻雜的文獻很少。

實際上，通過缺陷（天然或人工）或非金屬陰離子摻雜來調整晶體的電子結構是提高材料固有電導率的有效方法。

在此，北京理工大學陳人杰教授、趙騰等人合成了具有大孔結構的繡球花狀Co_0.85Se電催化劑，并用亞硫酸氫鈉進一步熱處理以摻雜硫。與Co_0.85Se相比，Co_0.85SeS具有更高的導電性并保持了多孔結構。

實驗證明了Co_0.85SeS對LiPS的良好催化轉化能力，此外理論計算表明，S摻雜的Co_0.85Se對短鏈LiPSs具有更強的吸附能，可以加速Li₂S/Li₂S₂在其表面成核。

圖1. Co_0.85SeS的合成及表征

這些特點賦予了 Co_0.85SeS/S正極具有低電化學極化和高放電容量。此外，通過在柔性碳布（Co_0.85SeS@CC）上原位合成Co_0.85SeS設計了高S負載正極， Co0.85SeS@CC的多孔開放框架促進了電解液的滲透并適應了充電/放電過程中硫的體積變化。

因此，在高硫負載下具有Co_0.85SeS@CC-5%Co_0.85SeS的柔性軟包Li-S電池顯示出高面積容量、循環穩定性和倍率性能。這項工作為實現高倍率柔性Li-S電池提供了一種可行的方法。

圖2. 基于Co_0.85SeS@CC-5%Co_0.85SeS/S的軟包鋰硫電池的電化學性能

Anion-Doped Cobalt Selenide with Porous Architecture for High-Rate and Flexible Lithium-Sulfur Batteries, Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100649

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