分會(huì)

第三十九分會(huì)：先進(jìn)化學(xué)電源

摘要

室溫鈉硫(RT Na-S)電池是一種理論比能量密度高（1274 Wh?kg-1）且極有前途的低成本、環(huán)保型儲(chǔ)能設(shè)備。然而，RT Na-S電池仍存在諸如硫正極的不良導(dǎo)電性、有限的循環(huán)壽命、多硫化鈉的穿梭效應(yīng)及其緩慢的氧化還原反應(yīng)動(dòng)力學(xué)等諸多缺點(diǎn)，嚴(yán)重阻礙了RT Na-S電池的實(shí)際應(yīng)用。在本課題中，我們合理地設(shè)計(jì)了一種由MoS2納米片涂覆在MOF衍生的N, O-摻雜的花狀碳基質(zhì)（MOFc）上的異質(zhì)結(jié)構(gòu)，作為先進(jìn)的RT Na-S電池的硫宿主。由于O的強(qiáng)電負(fù)性，觀察到MoS2和碳基質(zhì)之間的電子重新分配，這有效地提高了MoS2路易斯酸的酸性，削弱了多硫化鈉中的Na-S鍵，導(dǎo)致Na2S解離能壘和硫的還原過程中絕速步驟的吉布斯自由能降低。此外，采用MOF衍生的N, O-摻雜的碳框架提供了足夠的空間，以保證高硫負(fù)載以及限制了循環(huán)過程中因?yàn)榱虻捏w積膨脹所導(dǎo)致的性能損失。因此，受益于MoS2和N, O-摻雜碳的合成效應(yīng)，所獲得的正極材料顯示出了卓越的循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。

關(guān)鍵詞

金屬有機(jī)框架;層狀MoS2;穿梭效應(yīng);室溫鈉硫電池

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