成果简介
本文，四川大学YinZhang等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“BioderivedcarbonfiberconductivenetworkswithinlaidelectrocatalystsasanultralightfreestandinginterlayerforworkingLi–SeS2pouchcells”的论文，研究设计并制备了一种超轻自支撑夹层，其面积质量负载极低，约为0.14mgcm-2，由多孔碳纤维和镶嵌钴纳米粒子电催化剂（CF-Co)，应用于Li-SeS2电池。通过用吸收的Co2+盐简单地碳化家用棉纸(CT)制备多组分CF-Co夹层。在碳热还原过程中，钴不仅作为催化剂促进石墨化碳的形成，而且作为成孔剂增加碳纤维的比表面积和孔容。由于添加了金属钴颗粒和石墨化碳的形成，所获得的CF-Co膜具有出色的导电性，有利于电子的快速转移。大大增加的比表面积和孔体积有助于容纳活性物质并减轻体积膨胀。同时，多孔结构和镶嵌钴电催化剂在物理和化学上协同捕获多硫化物和聚硒化物，以减轻穿梭效应并延长循环寿命。组装CF-Co中间层，Li-SeS2节电池可提供更长的循环寿命和出色的倍率能力。此外，由于轻质多功能CF-Co中间层，具有高SeS2面负载的Li-SeS2纽扣电池和软包电池都表现出相当大的面容量。这项工作提出了一种可行的策略，通过简单且廉价的工艺来克服Li-SeS2电池中的艰难障碍，为高性能Li-SeS2电池的实际应用提供了亮点。图文导读
图1.(a)CF-Co复合材料的合成示意图。（b-e）CF-Co复合材料的FESEM图像和EDS光谱。(f-h)CF-Co复合材料的TEM图像和高分辨率TEM图像。图2。(a)XRD图，(b)拉曼光谱，(c)氮吸附/解吸等温线和相应的孔径分布图，(d)CF和CF-Co的XPS调查光谱。(e-f)CF-Co的高分辨率Co2pXPS光谱和TGA曲线。图3.Li-SeS2电池的CV曲线图4.（a-c）具有CF-Co夹层的Li-SeS2电池的放电-充电曲线和相应的非原位XRD图和非原位拉曼光谱。(d-g)CF-Co和CF夹层在次循环后朝向阴极的FESEM图像和相应的元素映射图像。(h)CF-Co上的LiPSs/LiPSes转化过程示意图。图5.(a)在0.2Ag-1下5mgcm-2的高SeS2负载阴极的循环性能。(b)电池性能比较。(c)带夹层的Li-SeS2软包电池示意图。（d-e）具有CF-Co和CF夹层的Li-SeS2软包电池在老化24小时后的开路电压。(f)演示了两个具有CF-Co夹层的Li-SeS2软包电池并联以连续点亮粉红色LED(3V)超过30小时。(g-h)在0.1Ag-1时软包电池在平坦和弯曲状态下的放电-充电曲线和循环性能。(i)在充电状态下Li-SeS2袋装电池循环后点亮粉红色LED的演示。文献：