二硒化钼复合材料弥补锂硫电池不足-环球播报

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近期，扬州大学研究者设计出了一种包埋于多孔氮掺杂碳(NC)纳米骨架中的多界面二硒化钼复合材料——二硒化钼/二硒化钴异质结构(MoSe2/CoSe2@NC)，并以其作为锂硫电池（LSBs）的多功能阴极宿主材料，以解决该电池多硫化物的穿梭效应和硫转化动力学缓慢的问题。

锂硫电池图片

作为下一代高能量密度存储技术的优选替代品，锂硫电池凭借着能量密度高、价格低廉、原料易得和对环境友好的优点，深受广大储能研究者的青睐。但是，在实际应用中，LSBs仍存在诸多不足，比如容量衰减速度快、循环寿命短和库伦效率低等。

为了弥补LSBs的不足，过渡金属硒化物（TMSes）成为近年来研究的重点之一。TMSes因具有优异的导电性、独特的亲硫特性和催化效应，而被证实了适合用作LSBs的阴极宿主材料和电催化剂，能抑制多硫化物的穿梭效应以及加快硫转化动力学。然而，由于单个TMSes的吸附和催化作用有限，所以阻碍了TMSes在LSBs中的实际应用。

有鉴于此，扬州大学研究者就合成了MoSe2/CoSe2@NC，其在吸附多硫化物和催化硫转化两方面都具有显著优势。研究表明，CoSe2对多硫化物的化学吸附作用较强，同时能催化长链多硫化物的还原反应，而MoSe2对多硫化物的转化具有双向催化作用，尤其是对短链多硫化物的氧化反应的催化作用更明显。

MoSe2-CoSe2-NC的制备示意图（图源：扬州大学）

总的来说，使用MoSe2/CoSe2@NC作为LSBs的阴极宿主材料和电催化剂时，能显著提高电池产品的使用寿命和倍率性能。该研究成果已以“Core-shell polyoxometalate-based zeolite imidazole framework-derived multi-interfacial MoSe2/CoSe2@NC enabling multi-functional polysulfide anchoring and conversion in lithium-sulfur batteries”为题发表在Journal of Materials Chemistry A期刊上。