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張山青/劉杰/王磊Nano Energy：用于超高負載鋰硫電池的多功能富陽離子空位ZnCo2O4多硫化物阻擋層

鋰硫電池商業化的主要障礙是充放電循環過程中多硫化物轉化的嚴重穿梭效應和緩慢的反應動力學。

澳大利亞格里菲斯大學張山青、青島科技大學劉杰、王磊等人設計并合成了Zn缺陷Zn/Co氧化物(ZDZCO)納米片，這是一種富含陽離子空位的雙金屬氧化物，用于構建多功能多硫化物阻擋層。

張山青/劉杰/王磊Nano Energy：用于超高負載鋰硫電池的多功能富陽離子空位ZnCo2O4多硫化物阻擋層

理論和實驗研究均已全面證明ZDZCO對多硫化物表現出強大的結合能力和對快速多硫化物轉化的高催化能力。

通過簡單的涂層工藝，將多功能ZDZCO多硫化物阻擋層結合在商用聚丙烯隔膜上，形成復合隔膜。所得隔膜促進了21.06 mg cm^-2的超高硫負載和高達24.25 mAh cm^-2的面積容量。該研究闡明了一種構建具有高硫負載的高性能鋰硫電池的有前景且實用的策略。

圖1 形貌表征

圖2 高硫負載電池的電化學性能

Multifunctional cation-vacancy-rich ZnCo2O4 polysulfide-blocking layer for ultrahigh-loading Li-S battery. Nano Energy 2021. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106331

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