多級孔氮化鈦材料：提升鋰硫電池性能

據(jù)外媒報道，韓國科學技術院（KAIST）的研究團隊研發(fā)了超穩(wěn)定、高速率鋰硫電池，該研究團隊將多級孔氮化鈦（hierarchically porous titanium nitride，h－TiN）用作硫的宿主（sulfur host）。該研究團隊在論文中寫道，當環(huán)境溫度為5℃時，對電池充放電1000次，h－TiN／S的可逆容量（reversible capacity）約為557 mAh／g，每次充放電的容量衰退率僅為0．016％。

為應對這類問題，化學與生物分子工程系教授Jinwoo Lee與其團隊合成了比較發(fā)達的多級孔／介孔氮化鈦（hierarchical macro／mesoporous titanium）作為硫的宿主材料（host material for sulfur）。

氮化鈦擁有較高的硫化學親和力及高電導率，可防止活性材料的溶解，為電荷傳遞（charge transfer）提供輔助。此外，大孔隙和介孔結(jié)構(gòu)的協(xié)合效應可穩(wěn)定容納大量的硫，為電極滲透（electrolyte penetration）提供輔助。

早前的報道中提過，極性無機材料的硫化學親和力高，但對于硫宿主多孔架構(gòu)的管控能力有所不足。如今，該研究研發(fā)了新的合成途徑，對多孔架構(gòu)無機材料的管控較為簡便，突破了上述技術限制，從而可獲得卓越的循環(huán)（充放電）穩(wěn)定性及高充電速率。

作者李文龍