【章节】锂硫电池具备低的理论比容量（1675mAhg－1）和理论能量密度（2600Whkg－1），是目前最有研究价值和应用于前景的锂二次电池体系之一。但锂硫电池在南北实际应用于的道路上仍面对着很多问题，其中一个最重要问题就是多硫化物的来回效应，即充放电过程中构成的多硫化物（Sn2－，3≤n≤8）沉淀在电解质溶液中，这不仅不会造成负极硫活性物质的萎缩，多硫化物还不会利用隔膜蔓延到负极，被锂还原成分解不溶解的Li2S2和Li2S吸附在负极表面。

来回效应不仅减少了硫的利用率，容许了比容量，还不会减少锂硫电池的循环稳定性，延长其寿命。为了容许锂硫电池中的来回效应，一般来说使用以下两种方法：（1）在硫表面构成碳材料外壳层，对多硫化物的沉淀和蔓延起着物理容许起到；（2）用氧化物、硫化物、金属－有机框架（MOF）等极性化合物作为负极材料，与多硫化物构成强劲的偶极－偶极相互作用，对多硫化物的沉淀和蔓延起着化学容许起到。

碳／硫填充结构虽然能在一定程度上提升硫的利用率并缩短循环寿命，但依然不存在显著的容量波动问题。而氧化物、硫化物、金属－有机框架（MOF）等虽然能有效地容许多硫化物的来回效应，但其导电性劣也不会导致倍率性能劣及硫利用率较低的问题。因此，必须融合上述两种方法的优势，构筑倍率性能及循环稳定性更佳的锂硫电池负极。

【成果概述】近日，华中科技大学的黄云辉教授和袁利霞副教授（联合通讯作者）课题组首次以钙钛矿型的La0．6Sr0．4CoO3－δ（以下全称为LSC）作为负极材料，构筑LSC／S＠C纳米篮核壳结构，并将该体系作为负极，有效地诱导了多硫化物的来回效应，取得了出色的比容量和循环稳定性。当硫负载量为2．1mgcm－2，充放电倍率为0．5C时，LSC／S＠C的共轭比容量高达996mAhg－1，循环充放电400次时的容量波动仅有为0．039％。

当硫负载量减少到5．4mgcm－2时，LSC／S＠C负极依然能维持较高的硫利用率及循环稳定性。研究指出，向LaCoO3晶体中掺入Sr元素不会造成Co离子价态的转变和氧空位的分解，其中混合价态的Co离子对多硫化物有更加强劲的吸附作用，而氧空位能强化Li2S4和LSC之间的结合力。此外，Sr元素掺入与碳材料外壳层的联合起到造成LSC／S＠C体系具备高达52．63Scm－1的电导率，从而填补了硫电导率较低的问题。

该研究成果以“PerovskiteLa0．6Sr0．4CoO3－δasaNewPolysulfideImmobilizerforHigh－EnergyLithium－SulfurBatteries”为题，公开发表在NanoEnergy上。【图文简介】图1．LSC／S＠C的制取过程再行用静电纺丝融合热处理的方法制取获得LSC多孔纤维，利用于是以硅酸乙酯（TEOS）水解在LSC多孔纤维表面外壳SiO2层，再行用液相单体方法在LSC＠SiO2表面获得一层间苯二酚－甲醛树脂，高温碳化后获得LSC＠SiO2＠C体系，用HF光刻除去SiO2，最后利用硫在高温下的升华和凝结把硫填满在LSC和C层之间，获得LSC／S＠C纳米篮核壳结构。图2．形貌及结构密切相关（a）LSC多孔纤维的SEM图。

（b）LSC多孔纤维的TEM图，可见LSC多孔纤维是由相互连接的LSC颗粒包含的。（c）LSC多孔纤维的HRTEM图。（d）LSC＠SiO2的TEM图。

（e）LSC＠SiO2＠C的TEM图。（f）LSC／S＠C的TEM图。（g）LCO、LSC、LSC／Li2S4、LSC／S＠C的XRD。

（h）LSC多孔纤维的N2等温导电／干附线，其比表面积为70．3m2g－1。

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