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全固態鋰硫電池是一種極具應用前景的儲能系統，其可以解決多硫化物在液體鋰硫電池中的穿梭效應。然而，緩慢的反應動力學和陰極材料的低電導率阻礙了它們的發展。近日，滑鐵盧大學Linda F. Nazar利用CuS/氮摻雜碳（CuSNC）改善全固態Li₂S電池中的氧化還原動力學。

本文要點：

1) 作者通過X射線衍射（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、X光吸收光譜（XAS）、電子顯微鏡和密度泛函理論（DFT）計算研究發現，CuSNC對Li₂S具有良好的親和力，并且其降低了Li₂S轉化為硫的活化勢壘。與N摻雜的石墨烯相比，Li⁺在陰極中的擴散和反應動力學得到增強。

2) 在100次循環后，CuSNC/Li₂S陰極仍具有1.8 mAh cm^?2的面積容量和94%的保留率。在1.0 mA cm^?2的電流密度下，CuSNC/Li₂S在500次循環中仍保持穩定的性能，并且具有較低的衰減率。此外，在更高的Li₂S負載下，其具有9.6 mAh cm^?2的容量。

參考文獻：

Yue Yu et.al A Nanocrystallite CuS/Nitrogen-Doped Carbon Host Improves Redox Kinetics in All-Solid-State Li₂S Batteries Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202400845

https://doi.org/10.1002/aenm.202400845