研究硫（Li-S）电池的原因

——许昌学院“觅硫寻钴”超级锂电暑期社会实践队

最近从硫化物吸收剂的报道中发现，钴硫化物（CoS2和Co9S8）对硫类物质［48，49］有很强的亲和力。特别是CoS2对硫类物质转化［48，50，51］具有良好的催化性能。在Co-S二元体系中存在五个中间相（Co4S3±y，Co9S8，CO1−yS，Co3S4和CoS2）［52］。其中Co4S3±y和Co1−yS仅在高温下稳定，CoS2（6.7×105Sm−1）［53］和Co3S4（3.3×105Sm−1）［54］的电导率明显高于Co9S8（1.36Sm−1）［55］。早期研究报道表明Co3S4用于氧化还原反应的电催化性能是CoS2的2-3倍［56］。在周期表中，硫物质与氧属于同一主族。Co3S4尚未被研究用于催化硫物质的转化。本文初步探讨了尖晶石Co3S4对锂硫电池催化性能、形貌和电导率的影响。

在这一贡献中，我们开发了一种简便的方法来生产用于高性能锂硫电池的Co3S4@S纳米管。如图1a所示，多硫化物吸附剂、形态和导电性能有机地结合在一起，以提高锂硫电池的电化学性能。纳米结构的Co3S4意在通过相对较大的比表面积来吸收和催化硫物质。纳米管形态有助于吸附较多不同种类的硫化物。Co3S4的金属导电性加速了动力学。由于这些设计，Co3S4@S纳米管阴极能够在0.05C下提供1267mAhg−1（活性硫基）的容量。通过1000次的循环显示可知，每周循环的容量衰减率为0.041%，这显著改善了锂硫电池的电化学性能。

供稿人：王子龙

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