氮磷共掺杂多孔碳

高催化硫转化

通过氮磷共掺杂和类石墨烯多孔薄层结构，高效催化多硫化物转化并抑制穿梭效应。

Jiawen, Huangfu · Pingxian, Feng · Xianfei, Di · Yihui, Tian · Mengqi, Shi · 胡伟 · 赵鑫 · 王守娟 · 席跃宾 · Kong F. · 王欢

Advanced Energy Materials 2025

技术优势

一步构建活性位点与多孔结构

使用磷酸钾作为活化剂，在形成多孔结构的同时引入氮、磷杂原子，避免了多步处理的复杂性。

N-6-P 活性位点催化能力最强

DFT 计算表明，N-6-P 构型在催化硫转化方面具有最优性能，为高效转化多硫化物提供了理论依据。

显著抑制穿梭效应

原位拉曼证实放电第一阶段结束后，阳极侧 Li2S6 和 Li2S4 信号显著减弱，表明多硫化物被有效吸附和转化。

应用场景

• 锂硫电池正极：作为硫载体，通过共掺杂和薄层结构吸附并催化转化多硫化物，抑制穿梭效应，提升电池性能。
• 电化学储能：为锂硫电池提供高性能正极载体，有望实现高能量密度和长循环寿命的储能体系。
• 催化材料：氮磷共掺杂碳材料具有催化多硫化物转化的活性位点，可作为高效电催化剂。
• 多孔碳材料：类石墨烯多孔薄层结构提供丰富的吸附位点和限域空间，是理想的多硫化物载体材料。