近期，揚州大學研究者設計出了一種包埋于多孔氮摻雜碳(NC)納米骨架中的多界面二硒化鉬複合材料——二硒化鉬/二硒化鈷异質結構(MoSe2/CoSe2@NC)，幷以其作爲鋰硫電池（LSBs）的多功能陰極宿主材料，以解决該電池多硫化物的穿梭效應和硫轉化動力學緩慢的問題。
鋰硫電池圖片
作爲下一代高能量密度存儲技術的優選替代品，鋰硫電池憑藉著能量密度高、價格低廉、原料易得和對環境友好的優點，深受廣大儲能研究者的青睞。但是，在實際應用中，LSBs仍存在諸多不足，比如容量衰减速度快、循環壽命短和庫倫效率低等。
爲了彌補LSBs的不足，過渡金屬硒化物（TMSes）成爲近年來研究的重點之一。TMSes因具有優异的導電性、獨特的親硫特性和催化效應，而被證實了適合用作LSBs的陰極宿主材料和電催化劑，能抑制多硫化物的穿梭效應以及加快硫轉化動力學。然而，由于單個TMSes的吸附和催化作用有限，所以阻礙了TMSes在LSBs中的實際應用。
MoSe2-CoSe2-NC的製備示意圖（圖源：揚州大學）
有鑒于此，揚州大學研究者就合成了MoSe2/CoSe2@NC，其在吸附多硫化物和催化硫轉化兩方面都具有顯著優勢。研究表明，CoSe2對多硫化物的化學吸附作用較强，同時能催化長鏈多硫化物的還原反應，而MoSe2對多硫化物的轉化具有雙向催化作用，尤其是對短鏈多硫化物的氧化反應的催化作用更明顯。
總的來說，使用MoSe2/CoSe2@NC作爲LSBs的陰極宿主材料和電催化劑時，能顯著提高電池産品的使用壽命和倍率性能。該研究成果已以“Core-shell polyoxometalate-based zeolite imidazole framework-derived multi-interfacial MoSe2/CoSe2@NC enabling multi-dingal polysulfide anchoring and conversion in lithium-sulfur batteries”爲題發表在Journal of Materials Chemistry A期刊上。
