单原子催化硫正极

放电电压升至0.95V

铂单原子/纳米簇共掺杂石墨烯硫载体，结合MOF凝胶电解质抑制多硫化物穿梭，使铝硫电池摆脱低电压和快衰减。

Huang, Zheng · 王卫 · 寇明银 · 雷海萍 · 罗乙娲 · 焦树强

Journal of Materials Science and Technology 2023

参数信息

比容量

1009 mAh g⁻¹

放电平台

0.95 V

容量保持率

65 %

技术优势

放电平台升至0.95V

铂活性位点催化硫和多硫化物的分解，大幅加速硫氧化还原动力学，使放电平台达到0.95 V。

300圈后仍保持65%容量

MOF填料有效抑制多硫化物穿梭，提高硫利用率，从而在300次循环后仍保持65%的容量。

凝胶电解质抑制穿梭

MOF@GPE中的MOF填料显著抑制多硫化物穿梭效应，提高硫的利用率，减少容量损失。

应用场景

• 铝硫电池：用该正极和电解质直接组装高性能铝硫电池，摆脱低电压和快衰减。
• 大规模储能：铝硫电池高能量密度和长寿命使其适合大规模储能，该方案可提升其可充电性。
• 硫正极电催化：铂活性位点催化硫分解，加速反应动力学，提高硫利用率。
• 多硫化物穿梭抑制：MOF填料抑制多硫化物穿梭，减少活性物质损失，提升循环稳定性。