SCMs|钴修饰碳纳米管瓶刷助力锂硫电池多硫化物转化

开发具有多层次结构（包括多孔结构、杂化骨架和/或拓扑形貌）的超结构碳材料，对于满足电化学储能和转换系统中复杂催化反应的需求非常关键。

近日，中山大学吴丁财教授和刘绍鸿副教授等人在Science China Materials发表研究论文，以钴纳米颗粒为催化位点，在杂化碳纳米管骨架表面可控接枝毛发状碳纳米管，开发了一类层次化多孔的钴修饰碳纳米管瓶刷（Co/CNTBs）。

本文要点：

1) 在Co/CNTBs中，精确的瓶刷状拓扑形貌和分级多孔结构能够有效地提供可及表/界面和高导电网络，钴修饰的杂化骨架可以促进硫的氧化还原反应动力学。

2) 基于Co/CNTBs功能化隔膜的锂硫电池具有优异的倍率性能（在10 C下比容量为707 mA h g^-1）和长效的循环稳定性。

3) 基于Co/CNTBs催化剂的高硫载量电池（6.72 mg cm^-2）在0.1 C下循环100圈后仍具有4.81 mA h cm^-2的高面积容量。

本工作为高性能超结构杂化碳材料的原位接枝合成策略带来了新的思路，有望用于众多具有挑战性的应用。

文章信息

Huang J., Leng K., Cen Z., et al. Cobalt-decorated carbon nanotube bottlebrushes for boosting polysulfide conversion in lithium-sulfur batteries. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2303-0

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