我院博士研究生温功玉在锂硫电池领域取得系列重要进展

锂硫电池因其理论比容量高、环境友好和价廉等优点受到广泛关注，然而电导率低、穿梭效应及氧化还原动力学缓慢等问题严重制约了其有效应用。针对上述问题，本院博士研究生温功玉利用高导电材料与强电催化性能材料的协同作用，设计了一种新型的复合电极材料：设计绣球状空心1T MoS₂作为锂硫宿主来加速硫物种的双向氧化还原；利用原位聚合聚吡咯（PPy）包覆层实现锂硫电池的长效稳定性。该工作以“PPy-encapsulated hydrangea-type 1T MoS₂microspheres as catalytic sulfur hosts for long-life and high-rate lithium-sulfur batteries”为题发表在化工领域顶级期刊Chemical Engineering Journal (IF=13.273)，www.优德88.cpm 沙钢钢铁学院新能源材料研究所温功玉博士为第一作者，伍凌教授和隋裕雷副教授为共同通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.133041

图1 1T-MoS₂-S@PPy的结构和工作原理示意图

精准的结构和形貌设计对于实现锂硫电池的长效寿命具有重要意义，有鉴于此，温功玉博士将聚吡咯（PPy）的高导电特性与Mn₃O₄优异的电催化吸附性能结合，自组装得到PPy纳米管表面镶嵌Mn₃O₄纳米颗粒的新型硫宿主材料（PPy@Mn₃O₄），PPy纳米管具有储硫、限域和缓冲硫体积膨胀的作用，抑制活性物质从集流体表面脱落，从而改善倍率性能和循环性能；Mn₃O₄纳米颗粒能有效吸附LiPSs并将其固定于PPy表面，从而有效抑制穿梭效应，进一步提高材料的循环性能。该工作以“Mn₃O₄anchored polypyrrole nanotubes as an efficient sulfur host for high performance lithium-sulfur batteries”为题发表在国际知名期刊Journal of Colloid and Interface Science (IF=8.128)上，并入选ESI高被引论文和ESI热点论文。www.优德88.cpm 沙钢钢铁学院新能源材料研究所温功玉博士和隋裕雷副教授为共同第一作者，伍凌教授为通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2021.01.006

图2 PPy@Mn₃O₄的制备流程、结构及循环性能