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南开大学的高学平研究员作者等人,提出通过一种以高密度硫基质材料来实现致密型硫正极的制备。基于该策略,引入了理论密度高达6.5 g cm-3的镧锶锰氧化物(La0.8Sr0.2MnO3)作为硫负载基质材料。同时,La0.8Sr0.2MnO3本身可以作为充放电过程中加速多硫化锂的扩散、吸附和氧化还原动力学的有效电催化剂。研究表明,这种S/La0.8Sr0.2MnO3正极呈现出高的质量/体积比容量和出色的循环稳定性。此外,基于更高振实密度(1.69 g cm-3)的致密化效果,实现了2727 Wh L-1)正极的超高体积能量密度,这与富镍氧化物嵌入正极材料(1800-2160 WhL-1)相比具有一定的竞争优势。该研究为构建具有重质/催化活性的高容量硫正极开辟了一条途径,改善了锂硫电池的实用性。相关成果以“High Volumetric Energy Density Sulfur Cathode with Heavy and Catalytic Metal Oxide Host for Lithium–Sulfur Battery”为题发表在Advanced Science上。第一作者为南开大学博士生刘亚涛。
文献链接:High Volumetric Energy Density Sulfur Cathode with Heavy and Catalytic Metal Oxide Host for Lithium–Sulfur Battery(Advanced Science, 2020, DOI: 10.1002/advs.201903693).
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