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一种新的富缺陷超薄ZnCo层状双氢氧化物/碳纳米管结构，促进聚硫化合物在高性能锂离子电池中的催化转化( A New Defect-Rich and Ultrathin ZnCo Layered Double Hydroxide/Carbon Nanotubes Architecture to Facilitate Catalytic Conversion of Polysulfides for High-performance Li-S Batteries )
C Li Y Zhao Y Zhang D Luo X Wang
锂硫电池以其极高的理论能量和功率密度一直被认为是便携式电子和车载应用的下一代电源。然而，可溶性多硫化锂的穿梭效应和缓慢的Li-S化学严重限制了它们的广泛应用。在此，我们设计了一种超薄的富空位ZnCo层状双氢氧化物（ZnCo-LDH）锚定在碳纳米管衬底上（简称CNT-LDH/Ar）。通过理论计算和实验分析，较全面地解释了氧空位(Vo)调节催化活性和吸附容量的机理。碳纳米管的引入不仅改善了三维导电网络，而且为多硫化物的吸附和转化暴露了更多的活性位点。更重要的是，我们的Vo设计赋予了材料优异的半金属性、吸附能力和低氧化还原屏障。利用这些特性，S/CNT-LDH/Ar阴极在5℃下具有优良的倍率性能，其倍率为524.3mAh g,在1.0℃下可循环500次以上，每次循环容量衰减仅为0.042%。最重要的是，在稀电解质/硫（E/S）比为6毫升g的情况下，当硫负荷显著提高到5.5毫克厘米时，可以获得良好的循环性能。
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