【摘 要】
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锂硫（Li-S）电池是一种新型二次电池，具有极高的理论比能量（2600 Wh/kg），被认为是最具前景的下一代储能电池。锂硫电池正极使用硫作为活性材料，比容量高达1675 mAh/g，是目前商业化锂离子电池正极材料磷酸铁锂（170 mAh/g）和钴酸锂（274 mAh/g）的3至5倍。此外，硫是地球上储量最丰富的元素之一，且成本低廉，环保无毒。然而，锂硫电池的商业化受制于硫及其放电产物多硫化锂的电
【基金项目】
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2023年度河南省重点研发与推广专项（科技攻关）（232102241002,212102311094,222102230108）； 河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目（2019GGJS180）； 河南省高等学校重点科研项目（23B140004）； 大学生创新创业训练计划（20231048501
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锂硫（Li-S）电池是一种新型二次电池，具有极高的理论比能量（2600 Wh/kg），被认为是最具前景的下一代储能电池。锂硫电池正极使用硫作为活性材料，比容量高达1675 mAh/g，是目前商业化锂离子电池正极材料磷酸铁锂（170 mAh/g）和钴酸锂（274 mAh/g）的3至5倍。此外，硫是地球上储量最丰富的元素之一，且成本低廉，环保无毒。然而，锂硫电池的商业化受制于硫及其放电产物多硫化锂的电子绝缘性、可溶性多硫化物在正负极的穿梭、充放电过程中硫的体积膨胀等问题。针对硫正极材料所存在的问题，本文从储硫、固硫、限硫的三重设计出发，通过在ZIF-67模板上原位生长制备了一种NiCo-LDH/Co9S8中空纳米笼结构的正极材料，实现活性硫的高容量负载。电化学测试表明，NiCo-LDH/Co9S8与硫复合实现了79 wt%的高硫负载量，LDH/Co9S8异质结纳米笼结构及双功能位点，能够使S@LDH/Co9S8电极实现长循环寿命，在1 C电流密度下，循环充放电685次，比容量衰减率仅为0.014%，且库伦效率稳定在95%以上。
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