1成果简介
功能材料中原子的缺电子特性赋予了它们对多硫化物的可调吸附和催化作用，从而提高了锂硫电池的性能。本文，西安交通大学陈元振副教授团队在《J. Mater. Chem. A》期刊发表名为“A dual-functional interlayer for Li–S batteries using carbon fiber film cladded electron-deficient Li2B4O7”的论文，研究提出Li2B4O7纳米颗粒均匀包覆在碳纳米纤维（LBO–CNF）中，并用作Li-S电池的中间层。这种功能化的中间层对多硫化物（例如，Li 2 S 6和 Li 2 S 4）表现出约 3.6 eV 的高吸附能) 并有效抑制多硫化物的穿梭行为，在 0.2C 时提供 1242.6 mA hg -1的高可逆容量和良好的循环性能，在 1C 时每循环褪色率为 0.068%，从而有效抑制自放电现象. 此外，锂化反应动力学也得到有效增强，使电池的倍率性能在 5C时提高到 644 mA hg -1 。这项工作提供了一种新的策略，通过应用电子缺陷B族化合物和功能化碳来提高锂硫电池的电化学性能。
2图文导读
图1、Li2B4O7-CNF的结构和形貌
图2、Li2B4O7-CNF在Li-S电池中的电化学活性
图3、Li-S电池的性能与Li 2 B 4 O 7 -CNF 中间层相结合图示
图4、抑制穿梭效应
3小结
由于源自[BO3 ] 单元的本征电子缺陷和碳还原产生的氧空位，Li 2 B 4 O 7包覆的CNF中间层对多硫化物表现出化学亲和力，并因其对多硫化物转化的催化作用而增强了电化学性能。此外，碳纳米纤维网络提供了稳定的电子传输网络。因此，具有 LBO-CNF 中间层的电池不仅表现出高比容量，而且还实现了优异的倍率性能。此外，自放电被显着抑制。这项工作为基于先进碳纤维制造技术和具有特殊电子缺陷特性的硼物种的锂硫电池轻量化和功能性中间层设计提供了一条新途径。
文献：
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