近日，西南大學材料與能源學部徐茂文教授課題組在設計開發高性能鋰硫電池研究上取得重要進展。相關研究成果以“Honeycomb-like spherical cathode host constructed from hollow metallic and polar Co9S8 tubules for advanced lithium-sulfur batteries”為題在國際著名期刊《Advanced Functional Materials》(先進功能材料)上發表, 該期刊影響因子為12.124。西南大學為該成果的第一完成單位，碩士生代春龍同學為論文的第一作者，徐茂文教授為共同通訊作者。

 

　　鋰硫電池是一種新型的高性能儲能電池。但鋰硫電池的商業應用仍面臨硫導電性極低、硫循環循環過程中的體積膨脹、多硫化物易溶解電解液導致穿梭效應等問題。針對這些挑戰，徐茂文教授課題組設計制備出由空心納米管組成的蜂巢狀的Co9S8球作為硫的載體材料，制備出循環穩定性好，比容量高的鋰硫電池,較單質S而言，Co9S8具有高的導電性，可以提高活性物質硫的導電率，有效提高電池的比容量, Co9S8可以有效吸附多硫化物，緩解多硫化物的穿梭效應，進而提高電池的循環穩定性。通過DFT計算分析得到了Co9S8 在（311）、（440）面上對多硫化物的吸附能大小。該研究首次發現Co9S8可以催化多硫化物之間的轉變反應，提高電池的倍率性能，多硫化物溶于電解液的問題得到了更好的解決。由于這些獨特的電極設計，使得該電極材料表現出優秀的電化學性能。

 

　　該研究工作得到國家自然科學基金、重慶市基礎與前沿項目和中央高校基本業務費項目資助，與美國麻省理工大學陳育明博士、美國德州大學Graeme Henkelman教授合作完成。