（文章來源：材料牛）

在過去的十年里為了給新興的電動汽車和移動電子產(chǎn)品提供動力，人們對高能量密度材料的需求不斷增長，高性能的可充電電池也引起了人們的關注。為了推動鋰硫電池的商業(yè)化，研究者們報道了多種提高硫的容量利用率和阻止聚硫化物流失的策略方法；但是，提高鋰硫電池（Li-S）能量密度至實際應用水平仍是一個巨大的挑戰(zhàn)，因為滿足實際應用水平的高負載電極中硫和硫化鋰的電子和離子電導率較低。作為一種能夠替代硫的高導電性活性材料，以硒（Se）作為正極材料的Li-Se電池具有更好地反應活性；但是Se的質量比容量較低且價格昂貴，限制了Li-Se電池的應用范圍。

南洋理工大學的樓雄文教授在Angewandte Chemie-International Edition上發(fā)表題為“A Freestanding Selenium Disulfide Cathode Based on Cobalt Disulfide-Decorated Multichannel Carbon Fibers with Enhanced Lithium Storage Performance”的文章，報道了一種CoS2納米顆粒修飾的蓮藕型碳纖維網(wǎng)絡（CoS2@LRC）作為SeS2的宿主材料以提高鋰的存儲性能。該整體電極由三維交聯(lián)多通道的碳纖維組成，其中不僅可以容納高含量的SeS2（70wt%），而且保證了電子和離子快速傳輸，因此實現(xiàn)高的容量利用率，在0.2A/g電流密度下可達1015mAh/g。

圖一. 合成過程示意圖

a) CoS2@LRC的合成過程示意圖；b) 相比于LRC/SeS2，CoS2@LRC/SeS2的優(yōu)勢示意圖。

圖二. XRD，F(xiàn)ESEM，TEM以及TGA表征

a,e,i) XRD圖譜；b,c,f,g,j,k,l) FESEM表征圖；d,h,n,o,p) TEM表征圖；m) TGA曲線；a-d) Co(Ac)2/PAN/PS；e-h) Co@LRC；i-p) CoS2@LRC。

圖三. CoS2@LRC/SeS2電極的表征

a-c) CoS2@LRC/SeS2電極的FESEM表征，圖a內部是CoS2@LRC/SeS2電極的照片，圖b內部是CoS2@LRC/SeS2電極的截面FESEM圖；d) CoS2@LRC/SeS2電極的TGA曲線；e) CoS2@LRC/SeS2電極的TEM圖；f) CoS2@LRC/SeS2電極的TEM圖對應的元素mapping。

文章報道了一種具有良好集成特性的自支撐CoS2@LRC/SeS2電極，其具有高含量的電活性SeS2，多功能的CoS2納米顆粒和導電的LRC網(wǎng)絡結構。具體來說，SeS2比S更具有反應活性；導電的LRC網(wǎng)絡進一步確保了容量利用率并且CoS2納米顆粒保證了良好的循環(huán)穩(wěn)定性。由于上述優(yōu)勢，CoS2@LRC/SeS2?正極材料具有高的放電容量，在0.2A/g? (2.3 mg/cm2)電流密度下電容可達1015 mAh/g，同時具有優(yōu)異的倍率性能和長的循環(huán)壽命，可超過400個循環(huán)。
? ? ? （責任編輯：fqj）