祝贺张隆的锂硫电池工作发表为Adv. Energy Mater.封面文章！
随着电子设备和电动汽车的快速发展，开发高能量密度的储能设备已势在必行。与传统的锂离子电池相比，锂硫电池具有高理论比容量（1675 mAh g-1）和能量密度（2600 Wh kg-1），因而受到广泛关注。目前来说，充放电中间产物多硫化锂（LiPSs）易溶解于电解液是研究人员所面临的关键挑战，因为它会导致所谓的的“穿梭效应”，即LiPSs从正极迁移到锂金属负极形成不可控沉积。这会造成硫在正极的不可逆损失，使得容量迅速衰减，倍率性能和循环寿命受到极大的影响。此外，锂硫电池在充放电过程中涉及到硫的相态变化（固相-液相-固相），这使得一系列LiPSs氧化还原反应动力学变得极其缓慢，导致LiPSs在电解液中的积累，进一步加剧了穿梭效应。目前很多研究仅仅把重点放在如何利用物理或化学吸附来锚固LiPSs，忽视了对反应动力学的改善，并不能从根本上解决问题。因此，如何高效固定LiPSs的同时加快LiPSs的反应动力学，是研究人员面临的一大重点和难点。
近日，复旦大学高分子科学系卢红斌课题组发现，引入一种多功能中介物--镍钴双氢氧化物壳层（NiCo-DH）来封装硫纳米粒子，在复合石墨烯和碳管之后能够起到抑制多硫化物穿梭和加快反应动力学等多种作用。与硫纳米粒子紧密接触的NiCo-DH壳层能够物理上限制硫的损失，还可在核壳间起到促进电荷转移和离子扩散的作用。最关键的是，NiCo-DH能够与LiPSs反应生成表面固定的中间体来锚定可溶的LiPSs，同时生成最终的放电产物加速了氧化还原反应动力学。将这种复合材料应用于锂硫电池可以实现负载极高的硫含量(＞85%)，由此得到的锂硫电池展现出优异的比容量(1348.1 mAh g−1 at 0.1 C)，超高的倍率性能(697.7 mAh g−1 at 5 C)，以及在2C下实现了超长的循环寿命(1500次循环，每圈平均仅损失0.015%)。
这种一石二鸟的策略显示出过渡金属氢氧化物在锂硫电池领域应用的巨大潜力，同时也反映出要想很好地解决穿梭效应只靠被动地吸附LiPSs是远远不够的，能主动地提高LiPSs氧化还原反应速率也是一个非常重要的手段。总之，这种设计多功能LiPSs中介物的策略为未来锂硫电池的发展和应用提供了一种新思路。
以上相关成果发表在国际顶级能源类期刊Adv. Energy Mater. (影响因子：21.875)上。论文的第一作者为复旦大学高分子科学系博士生张隆，通讯作者为复旦大学高分子科学系卢红斌教授。研究工作得到了复旦大学先进材料实验室车仁超教授和新加坡国立大学罗建平教授的帮助，在此表示感谢。
详见原文：L. Zhang, Z. Chen, N. Dongfang, M. Li, C. Diao, Q. Wu, X. Chi, P. Jiang, Z. Zhao, L. Dong, R. Che, K. P. Loh, H. Lu, Nickel–Cobalt Double Hydroxide as a Multifunctional Mediator for Ultrahigh-Rate and Ultralong-Life Li–S Batteries. Adv. Energy Mater. 2018, DOI: 10.1002/aenm.201802431.
论文链接：https://doi.org/10.1002/aenm.201802431
