硫掺杂碳点修饰Co催化剂

超高容量超低过电位

利用钴的亲硫性在Co表面原位构建Co-S富集界面层与碳包覆外层，显著加速CO₂析出反应，实现高效可逆的Li-CO₂电池正极。

Qing, Pan · Lu, Yang · Wang, Haoji · Liu, Huaxin · Shu, Yuming · Lin, Li · Shuang, Yang · Wanyi, Zhang · Mao, Ya · Xie, Jingying · Bohua, Ren · 邹国强 · 侯红帅 · Wentao, Deng · 纪效波

Advanced Functional Materials 2026

具体参数

比容量

33,767 mAh g⁻¹

过电位

0.49 V

充电电位

3.07 V

循环后充电电位上限

3.42 V

技术优势

容量翻倍有余

Co/NSCDs@CNTs正极在50 mA g⁻¹下比容量达33,767 mAh g⁻¹，远超常规Li–CO₂电池正极材料（通常数千mAh g⁻¹）。

充电电位大幅降低

充电电位仅3.07 V（50 mA g⁻¹），循环后仍低于3.42 V，显著低于大多数过渡金属基正极的充电电位。

从源头加速CO₂析出

理论计算证实界面Co–S富集增强CO₂吸附、降低Li₂CO₃分解能垒，促进放电产物分解，从而提升动力学效率。

应用场景

• 锂-二氧化碳电池：直接用作Li–CO₂电池正极，提升容量与循环寿命。
• 高性能正极：以超高比容量和低充电电位满足高性能正极要求。
• 过渡金属催化剂：作为过渡金属催化剂，通过界面Co–S富集加速CO₂演化。
• CO₂还原：促进Li₂CO₃分解与CO₂释放，强化CO₂还原过程。