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鋰硫電池具有成本低、理論能量密度高的優勢，但存在多硫化鋰（LiPSs）的穿梭效應和硫氧化還原動力學緩慢的問題。

福州大學王星輝、西北工業大學官操等通過簡便的溶液法和硒化-碳化處理，成功地設計并制備了金屬-有機骨架衍生的 Co_0.85Se納米顆粒，該納米顆粒嵌入在柔性碳布上的氮摻雜碳納米片陣列（Co_0.85Se/NC）中，以用作硫正極的自支撐載體。

王星輝/官操Nano Lett.：MOF衍生的雙功能Co0.85Se納米顆粒實現高性能鋰硫電池

當用作硫正極的主體時，設計的Co_0.85Se/NC表現出突出的優勢。具體而言，互連的三維多孔氮摻雜碳網絡可以促進電子和離子傳輸，并為LiPSs的轉化提供足夠的空間。同時，Co_0.85Se納米粒子不僅作為化學吸附位點錨定LiPSs，而且可作為電催化劑加速LiPSs快速轉化的氧化還原動力學。

圖1 Co_0.85Se/NC的制備及形貌表征

因此，通過物理限制、化學吸附和與LiPSs催化相互作用的組合，開發的正極結構即使在高電流密度下也顯示出高比容量。

特別值得注意的是，改性鋰硫電池在1C倍率下可穩定循環400次，容量衰減率低至每個循環約0.04%，平均庫侖效率為98.95%，并在 0.1、1 和 3C 的電流密度下分別提供 1361、1001和810 mAh g^-1的高放電比容量。這項工作為具有高能量密度的高性能鋰硫電池提供了一種有效的設計策略。

圖2 鋰硫電池電化學性能

MOF-Derived Bifunctional Co0.85Se Nanoparticles Embedded in N-Doped Carbon Nanosheet Arrays as Efficient Sulfur Hosts for Lithium–Sulfur Batteries. Nano Letters 2021. DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c02037

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王星輝/官操Nano Lett.：MOF衍生的雙功能Co0.85Se納米顆粒實現高性能鋰硫電池

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