近日，西南大学材料与能源学部徐茂文教授课题组在设计开发高性能锂硫电池研究上取得重要进展。相关研究成果以“Honeycomb-like spherical cathode host constructed from hollow metallic and polar Co9S8 tubules for advanced lithium-sulfur batteries”为题在国际著名期刊《Advanced Functional Materials》(先进功能材料)上发表, 该期刊影响因子为12.124。西南大学为该成果的第一完成单位，硕士生代春龙同学为论文的第一作者，徐茂文教授为共同通讯作者。

 

　　锂硫电池是一种新型的高性能储能电池。但锂硫电池的商业应用仍面临硫导电性极低、硫循环循环过程中的体积膨胀、多硫化物易溶解电解液导致穿梭效应等问题。针对这些挑战，徐茂文教授课题组设计制备出由空心纳米管组成的蜂巢状的Co9S8球作为硫的载体材料，制备出循环稳定性好，比容量高的锂硫电池,较单质S而言，Co9S8具有高的导电性，可以提高活性物质硫的导电率，有效提高电池的比容量, Co9S8可以有效吸附多硫化物，缓解多硫化物的穿梭效应，进而提高电池的循环稳定性。通过DFT计算分析得到了Co9S8 在（311）、（440）面上对多硫化物的吸附能大小。该研究首次发现Co9S8可以催化多硫化物之间的转变反应，提高电池的倍率性能，多硫化物溶于电解液的问题得到了更好的解决。由于这些独特的电极设计，使得该电极材料表现出优秀的电化学性能。

 

　　该研究工作得到国家自然科学基金、重庆市基础与前沿项目和中央高校基本业务费项目资助，与美国麻省理工大学陈育明博士、美国德州大学Graeme Henkelman教授合作完成。