我院校聘教授董玉涛科研团队在锂硫电池储能领域取得新进展

         近日，我院校聘教授董玉涛科研团队在锂硫电池储能领域取得新进展。该研究以类普鲁士蓝为前驱体，采用氩/氢还原法简易构筑了具有硒缺陷的三维网络结构双金属硒化物/碳纳米管复合材料（Co₉Se_8-x/FeSe_2-y@CNTs），助力高比能锂硫电池的发展。         该研究团队以类普鲁士蓝Co[Fe(CN)₆]_0.667(H₂O)_3.333@CNTs（CoFe-PBA@CNTs）作为前驱体，将其在Ar/H₂气的氛围下进行硒化，成功制备了具有Se空位的三维网络结构双金属硒化物/碳纳米管复合材料（Co₉Se_8-x/FeSe_2-y@CNTs），应用于Li-S电池改性隔膜。Co₉Se_8-x/FeSe_2-y@CNTs//PP改性隔膜通过CNTs（高导电性）和Se空位（活性位点）的协同作用实现了对LiPSs的吸附/阻挡/催化多重作用。同时LiPSs吸附实验、Li₂S沉积、渗透实验、对称电池和CV测试均验证了上述作用。基于上述优点，采用Co₉Se_8-x/FeSe_2-y@CNTs//PP改性隔膜Li-S电池展现出较好的循环稳定性（在1C下循环750圈，每圈的容量衰减仅为0.095%）和优异的速率性能（在5C下容量为637.7 mA h g^-1），并且在4.1 mg cm^-2的硫载量、13µL mg^-1的E/S与0.2C的电流密度下，循环100圈后仍保持3.63 mA h cm^-2的面积比容量和890 mA h g^-1的质量比容量。此外，该团队还通过in-situ XRD测试手段进一步探究Co₉Se_8-x/FeSe_2-y@CNT//PP改性隔膜对硫转化反应机理的影响，发现在首次充放电过程中活性硫单质经历了从a-S₈→Li₂S→b-S₈的转变，之后循环中b-S8↔Li₂S的可逆转化过程，并首次检测到了Se_1.1S_6.9活性中间体（促进硫的氧化还原动力学）存在。这项工作既丰富了缺陷工程开发高“吸附-催化”性能双金属缺陷复合材料的实例，又为高性能Li-S电池电极材料的设计与合成提供了新视角。         该研究成果以“The role of selenium vacancies functionalized mediator of bimetal (Co, Fe) selenide for high-energy-density lithium-sulfur batteries”的论文形式在线发表在期刊Journal of Colloid and Interface Science上。该研究由董玉涛教授团队和郑州大学张建民教授团队合作完成，河南农业大学为第一通讯单位，得到了河南农业大学拔尖人才（No. 30501035）及河南省科技攻关（No. 212102210586）等项目的支持。

通讯作者简介：
董玉涛, 理学博士，河南农业大学校聘教授、硕士生导师。主要致力于动力电池相关储能材料的研究，重点开展了新型锂/钠离子电池电极材料、锂硫电池关键材料与器件功能导向设计、可控构筑和构效关系等方面的研究工作。主持河南省科技攻关、河南农业大学拔尖人才启动基金等项目。近五年以第一作者或通讯作者在Chem. Sci., J. Energy Chem., Nano Res., J. Colloid Interface Sci., ACS Appl. Mater. Interfaces等国际知名期刊发表SCI论文二十余篇。更多详情：https://www.x-mol.com/groups/dong_yutao；https://www.scholarmate.com/P/DongYT
 
全文链接：https://doi.org/10.1016/j.jcis.2023.01.090