碳氮化合物提高锂硫电池的电化学性能

锂硫电池，具有高比容量，原料成本低廉等优点，被广大科研工作者研究。目前，该储能体系面临的两大问题：一是充放电过程中聚硫离子的形成与扩散而导致的活性物质损失的问题，即“穿梭效应”；二是电化学反应动力学的缓慢，与单质硫（S8）和还原产物Li₂S（Li₂S₂）的低电子电导率有关。针对这些问题，近期，中科院金属研究所提出了通过碳氮化合物——C₃N₄抑制聚硫离子的损失和提高相关电化学反应动力学，从而提高锂硫电池的电化学性能。该工作指出，C₃N₄中富余电子的N可以与聚硫化锂（LiPS）中缺电子的Li产生静电作用，减少LiPS的损失。另外，该静电作用力较强，可使LiPS分子构象发生改变，从而增强了反应活性，作者通过理论计算进行了验证。

相关链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.6b05647