SCMs|高吡啶氮含量的氮掺杂蜂窝状碳促进对多硫化物的限制以实现高性能锂硫电池

提高碳材料中的氮掺杂量，尤其是吡啶氮的含量，已被证明可以显著提升锂硫（Li-S）电池的性能。尽管在碳材料中氮掺杂具有积极作用，但在实际操作中要实现>5 at.%的高氮掺杂含量仍非易事。此外，无法调节碳材料中特定的氮种类也是研究中的一个难题。

近日，北京理工大学苏岳锋教授和卢赟博士等人在Science China Materials发表研究论文，通过在氩气气氛下煅烧预先经过磷化处理的泛酸钙，得到了一种三维蜂窝状的氮（N）掺杂介孔碳（PNMC），其N掺杂含量高达8.82 at.%（吡啶N含量为3.49 at.%）。

本文要点：

1) 磷掺杂不仅有助于提高N掺杂量，还有助于提升对多硫化物的吸附能力。

2) 实验证明，在800°C下制备的PNMC组装的硫正极（S/PNMC-800）表现出优异的电化学性能，在1 C下经过300圈循环后仍有556.7 mA h g^-1放电比容量。

本工作提出了一种调控碳材料中吡啶氮含量的简便方法，为用于锂硫电池的多功能硫载体材料的开发提供启发。

文章信息

Chen L., Zhao C., Zhao S., et al. Facilitating polysulfide confinement using N-doped honeycomb-like carbon with high pyridinic-nitrogen content for high-performance Li-S batteries. Sci. China Mater. (2023).

https://doi.org/10.1007/s40843-022-2387-1

点击阅读全文，了解更多