【儀表網 儀表研發】鋰硫電池由于高的理論容量和能量密度以及硫的低成本和環境友好等優勢被視為最有應用前景的高容量存儲體系之一。然而，Li-S電池的商業化應用仍面臨著固體硫化物的絕緣性，可溶性多硫化物的穿梭效應以及充放電過程硫的體積變化大等挑戰。這些問題通常導致硫的利用率低，循環壽命差，甚至一系列安全問題。如何在高含硫和高載硫條件下同時實現鋰硫電池高的質量容量、面容量、體積容量以及長循環壽命，已成為當前研究的熱點之一。
 

　　近日，中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員王瑞虎課題組利用ZIF-67包覆的ZIF-8作為前驅體，通過界面工程和形貌設計，構筑了一類異質結納米片(CoB/NBC)作為硫的主體材料。該異質結組份間的電子相互作用誘導了界面間電荷的重新分布，有效促進了電子/離子的傳輸和多硫化物轉化。CoB中的B和Co原子都能夠鍵合多硫化物，表現出雙親硫特性，提高了原子利用效應。CoB/NBC的高導電性和催化效應能夠促進多硫化物的氧化還原動力學，誘導Li2S的均勻沉積。CoB/NBC-S正極在高含硫和高載硫條件下，取得1309 mA h g-1的質量容量、7.59 mA h cm-2的面容量和1355 mA h cm-3的體積容量。
 

　　該研究成果發表在Advanced Materials上。研究工作獲得國家自然科學基金、國家重點研發計劃和中科院戰略重點研究計劃的資助。