金属配位聚合物衍生的MoS2在锂硫电池多硫化物催化转化中的应用
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1.四川大学高分子科学与工程学院 高分子材料工程国家重点实验室,四川 成都 610065);2.四川大学高分子科学与工程学院 高分子材料工程国家重点实验室

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国家自然科学基金资助项目(52161145402, 51903178)


Metal-organic coordination polymer-derived MoS2 catalysts for high efficient polysulfides conversion in lithium-sulfur batteries
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    摘要:

    锂硫电池在充放电过程中存在多硫化物的氧化还原反应动力学缓慢的现象,导致多硫化锂穿梭效应严重,电池容量衰减等问题。因此,需要高性能的电催化剂来加速锂硫电池中多硫化物的可逆转化。本文以金属配位聚合物为前驱体合成了多孔碳球负载的钴掺杂二硫化钼(pcs-Co@MoS2)材料作为多硫化物催化转化的催化剂,极大的提升了锂硫电池的循环性能。其在0.5 C倍率下的初始放电比容量达到了796 mAh g-1,在1 C高倍率下循环200圈,容量保持率为80%,每圈的衰减率仅为0.09%。

    Abstract:

    The redox reaction kinetics of polysulfides conversion was sluggish during the charging/discharging process, which resulted in serious shuttle effect and capacity decay of lithium-sulfur batteries. Therefore, high-performance electrocatalysts for accelerating the polysulfides conversion process is highly desired. Herin, porous carbon spheres loaded with Co-doped molybdenum disulfide (pcs-Co@MoS2) have been synthesized as high performance polysulfides conversion catalysts by using metal-organic coordination polymers as precursors. The cycling performance of as assembled lithium sulfur batteries are greatly improved in terms of the initial discharge specific capacity at the rate of 0.5 C (796 mAh g-1). Most importantly, the capacity retention of the battery is reach to 80% and the decay rate per cycle is only 0.09% after 200 cycles at the charge/discharge rate of 1 C.

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  • 收稿日期:2022-04-20
  • 最后修改日期:2022-05-13
  • 录用日期:2022-06-18
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