DOI:10.1021/acsaem.0c02015
嚴重的穿梭效應和較差的硫利用率阻礙了鋰硫電池的應用,合理設計硫宿主可以緩解這些問題。在此,本研究合成了MoS2修飾三維(3D)多孔碳納米纖維(MoS2@CNF)作為硫宿主。多孔結構可以為Li+的傳輸提供通道,同時容納更多的活性物質。摻雜的MoS2對多硫化物具有較強的化學吸附和電催化協同作用,可以加速多硫化物的轉化。因此,這些結構和化學優勢使S@MoS2@CNF正極具有優異的電化學性能。
圖1.MoS2@CNF和S@MoS2@CNF復合材料的制備。
圖2.MoS2@CNF復合材料的SEM圖像。(a,d)紡絲。(b,e)碳化。(c,f)洗脫。
圖3.MoS2@CNF和S@MoS2@CNF的表征:(a)S@MoS2@CNF的SEM圖像和(b,c)MoS2@CNF的TEM圖像,以及(d-i)C,N,O,Mo和S的相應元素映射。
圖4.MoS2@CNF和S@MoS2@CNF的結構表征。(a)XRD。(b)拉曼光譜。(c)XPS光譜。(d-f)O1s,N1s和Mo3d的XPS光譜。
圖5.(a)N2吸附-解吸等溫線。(b)CNF和MoS2@CNF對LiPS轉化的催化作用。(c)S@MoS2@CNF復合材料的TGA分析。(d)紫外光譜和光學圖像。
圖6.S@CNF和S@MoS2@CNF電極的電化學性能:(a)CV曲線。(b)奈奎斯特圖。(c)放電/充電曲線。(d)長期循環性能。(e)倍率性能。