SCMs|利用钴酸锂构筑高体积比容量和高质量比容量硫电极

锂-硫电池的质量能量密度较高，但其体积能量密度却并不理想。为了提高锂-硫电池的体积能量密度，需要重点改善复合硫电极的结构和密度。近日，南开大学高学平教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文，引入高密度的钴酸锂纳米纤维作为硫的载体材料。钴酸锂的振实密度高达2.26 g cm⁻³，硫/钴酸锂电极的密度和孔隙率分别为0.85 g cm⁻³和61.2%。研究发现，钴酸锂是一种优异的电催化剂，可以加速活性物质硫的反应速率。因此，硫/钴酸锂正极兼具致密的电极结构和良好的电化学活性，其体积能量密度得到显著提升，并同时保持较高的质量能量密度。当硫的面负载量为5.1 mg cm⁻²时，整体硫/钴酸锂电极的体积和质量比容量分别为724 mA h cm⁻³ 和848 mA h g⁻¹。此外，钴酸锂可以减缓多硫化锂的穿梭并降低多硫化锂对锂负极的腐蚀，提高锂负极的稳定性。

相关结果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1552-7。

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