近日，孙林教授团队在国际知名材料期刊ACS Applied Materials & Interfaces发表题为“Encapsulating Sulfur into a Gel-Derived Nitrogen-Doped Mesoporous and Microporous Carbon Sponge for High-Performance Lithium-Sulfur Batteries”的研究论文。

•     长期以来，Li-S电池的实际应用一直受到硫利用效率低和动力学缓慢的制约。利用导电碳质框架作为载体固定硫提供了一种高效且经济的方法来提高硫在Li-S电池氧化还原反应中的利用率。然而，低比表面积的纯碳材料与多硫化锂中间体（LiPSs）的相互作用仅限于弱范德华力，且硫的利用率非常低。因此，开发低成本的方法来合成杂原子掺杂和高比表面积的碳基固硫材料是至关重要的。在这项研究中，团队通过简单的模板辅助聚合方法合成了一种分层多孔氮掺杂碳海绵(NPCS)，其BET比表面积高达3182.2 m² g^-1。无机盐、自由基聚合和冷冻干燥技术的结合促进了NPCS内部分层孔隙的形成。固硫后的S/NPCS电极在组装的Li-S电池中表现出优异的电化学性能。具体来说，它实现了80%的硫利用率，在5.0 A g^-1的高电流密度下，即使在600次循环后仍保持400 mAh g^-1的高可逆比容量，并表现出优异的倍率性能。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c15984