在碳晶格中引入五边形缺陷,打破π共轭完整性,同时增强多硫化物亲和力并加速其转化动力学。
郑方才 · 张宇航 · Ding, Gaohui · Xiao, Yue · Wei, Lingzhi · 苏建伟 · 王长来 · 陈乾旺 · Wang, Hui
Advanced Functional Materials 2023
五边形缺陷打破石墨晶格π共轭的完整性,使局域电子分布发生改变,从而增强对极性多硫化物的化学相互作用,有效抑制穿梭效应。
五边形缺陷显著降低硫转化的反应能垒,使硫物种的氧化还原转化更快,从而提升电池的倍率性能和循环稳定性。
以该五边形缺陷碳为硫宿主,在 0.1 C 倍率下循环 100 次后仍具有 1275 mAh g−1 的高可逆容量,远超许多已报道的碳基硫宿主。
在 3 C 高倍率下循环 600 次,每次循环容量衰减率仅为 0.035%,显示出优异的长循环稳定性,适合实际应用。