随着便携式电子设备到电动汽车的发展,目前基于“嵌入型”正极材料的锂离子电池由于充放电容量有限,已无法满足市场的需求。在众多新型的正极材料中,Li2S因其理论容量高、成本低(不含贵金属)、可与不含锂金属的负极搭配,被视为极具潜力的下一代锂离子电池正极材料之一。然而活化势垒高、速率性能差以及循环寿命短等因素严重制约了高容量Li2S正极材料的实际应用。该工作通过MOF分子笼的限域作用,利用热还原法合成了高电化学活性的Li2S-Cu纳米复合正极材料。由于Cu参与到Li2S的氧化还原过程中,使得氧化还原电对由Li2S/S转变为Cu/Cu2S,复合材料显示出低的激活电位、高比容量、优异的速率性能和长循环稳定性,即使高负载条件下,依然显示出稳定的长循环性能,为实现高活性和长循环的Li2S正极材料提供了一种新颖的研究思路。
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Lulu Tan, Anran Li, Yusi Yang, Jianwen Zhang, Xiaogang Niu, Nan Li, Limin Liu, Lin Guo*, Yujie Zhu*. Highly Active and Stable Li2S-Cu Nanocomposite Cathodes Enabled by Kinetically Favored Displacement Interconversion between Cu2S and Li2S. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 134, e202206012.
https://doi.org/10.1002/ange.202206012