understood. We report a new and general lithium polysulfide-binding mechanism enabled by surface oxidation layers of transition-metal phosphide and chalcogenide materials. We for the first time find that CoP nanoparticles strongly adsorb polysulfides because their natural oxidation (forming Co-O-P-like species) activates the surface Co sites for binding polysulfides via strong Co-S bonding. With a surface
正极/电解质界面的
化学反应对于
锂硫电池起着重要作用,其中
硫正极的稳定循环需要限制多
硫化
锂中间体及其在电极表面上的快速电
化学转化。尽管已发现许多材料可有效限制多
硫化物,但对其潜在的
化学相互作用仍知之甚少。我们报告了一种由过渡
金属
磷化物和
硫属化物材料的表面氧化层实现的新的通用
锂多
硫化物结合机制。我们首次发现 CoP 纳米粒子强烈吸附多
硫化物,因为它们的自然氧化(形成 Co-OP 样物质)激活表面 Co 位点,通过强 Co-S 键结合多
硫化物。具有能够限制多
硫化物的表面氧化层和适合传导电子的内核,因此 CoP 纳米粒子是稳定和改善
锂硫电池中
硫阴极性能的理想候选者。我们证明了具有 7 mg cm-2 的高质量负载和 5.6 mAh cm-2 的高面积容量的
硫电极可以稳定循环 200 次。我们进一步揭示了这种新的表面氧化诱导的多
硫化物结合方案适用于一系列过渡
金属
磷化物和
硫属化物材料,并且可以解释它们对
锂硫电池的稳定作用。因此,CoP