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李麗/陳人杰AM：0D-2D異質(zhì)結(jié)構(gòu)電催化劑的自組裝來用于增強(qiáng)鋰多硫化物轉(zhuǎn)化反應(yīng)

針對(duì)多硫化鋰(LiPS)轉(zhuǎn)化反應(yīng)遲緩的納米結(jié)構(gòu)電催化劑的設(shè)計(jì)是開發(fā)高性能鋰硫電池的關(guān)鍵。近日，北京理工大學(xué)李麗和陳人杰等人在材料研究頂級(jí)期刊Adv. Mater.上發(fā)表了題為”Self-Assembly of 0D–2D Heterostructure Electrocatalyst from MOF and MXene for Boosted Lithium Polysulfide Conversion Reaction”的研究性論文。

CoZn-Se@N-MX的合成示意圖

作者報(bào)道了基于金屬有機(jī)骨架和MXene自組裝的雙金屬硒化物在氮摻雜MXene(CoZn-Se@N-MX)上的自組裝。

0D CoZn-Se納米顆粒和2D N-MX納米片狀共催化劑的結(jié)合形成了雙親硫結(jié)合位點(diǎn)，有效地固定和催化轉(zhuǎn)化了LIPs中間體。

材料形貌表征

這種0D-2D異質(zhì)結(jié)構(gòu)催化劑具有較大活性面積的分級(jí)多孔結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)鋰離子的快速擴(kuò)散，降低了Li₂S沉積的活化能，降低了Li₂S溶解的能壘。

采用這種0D-2D催化劑的鋰硫電池具有優(yōu)異的倍率性能、超長(zhǎng)的循環(huán)壽命(超過2000次)、6.6 mAh cm^?2的高面積容量以及5 μL mg^?1的低電解液/硫比。

拉曼，XPS和BET分析

Self-Assembly of 0D–2D Heterostructure Electrocatalyst from MOF and MXene for Boosted Lithium Polysulfide Conversion Reaction(Adv. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adma.202101204)

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