哈工大《JMCA》：CoSe2修饰石墨烯/大孔碳纳米纤维，用于高性能锂硫电池

成果简介

锂硫电池的实际应用受到缓慢的转化动力学和穿梭效应的严重限制。为了克服这些棘手的障碍，本文，哈尔滨工业大学（深圳）于杰教授团队在《J. Mater. Chem. A》期刊发表名为“CoSe2 anchored vertical graphene/macroporous carbon nanofibers used as multifunctional interlayers for high-performance lithium–sulfur batteries”的论文，研究开发了用CoSe2纳米催化剂修饰的三维垂直石墨烯/大孔碳纳米纤维（VGMFs@CoSe2）作为高性能Li–S电池的独立夹层。

通过整合垂直石墨烯纳米片和连续填充的大孔，分层纤维具有高导电性和大孔体积，可以显著增强电子传输，并有效提高硫物种的存储能力。此外，锚固在纤维上的CoSe2在加速转化动力学中起着重要作用。因此VGMFs@CoSe2的电池表现出显著的速率能力，在3C下的高比容量为917.7mA h g−1，在6C下在120个循环内具有良好的稳定性。即使在高硫负荷和低E/S比（8.5 mg cm−2，7.4μL mg）下，电池在第一次循环时仍能提供 10.6 mA h cm−2的高面积容量。在4C下进行500次循环后，电池的容量保持率为569 mA h g−1，每个循环的容量衰减率仅为0.078%。这项研究提供了一种新的碳结构，它不仅适用于Li–S电池的应用，也适用于其他领域。