近日，纺织工程教研室包新军博士与云南师范大学王洪恩教授合作，在能源材料领域取得新进展，研究成果以“Nitrogen Doped Hollow Carbon@Tin Disulfide as A Bipolar Dynamic Host for Lithium-Sulfur Batteries with EnhancedKinetics and Cyclability”为题发表在国际期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上（DOI:10.1016/j.jcis.2023.03.169)(JCRQ1,中科院SCI一区Top期刊，IF=9.965)。包新军博士为该论文共同第一作者，湖南工程学院为第二完成单位，云南师范大学王洪恩教授为论文通讯作者，云南师范大学为论文第一完成单位。

锂硫电池因其高理论比容量(1675mAh/g)和成本低廉，是极具发展前景的下一代电化学能源存储系统。然而，可溶性多硫化物缓慢的转化动力学引发的“穿梭效应”阻碍了其进一步规模化的商业应用。正极材料的复合化可行设计和合成为提高其电化学性能提供了可行的解决方案。在这项工作中，借助化学法将二硫化锡(SnS₂)纳米片固定在氮掺杂的空心多孔碳载体(NHCS)上，形成双极性动态宿主(“SnS₂@NHCS”)。这种复合结构能有效地抑制多硫化物在电解液中的溶解和穿梭，加速其在充放电过程中的转化。一方面，NHCS有利于提高正极的导电性，其中空结构利于单质硫的负载，缓解充放电中正极体积膨胀，大量的介孔孔道有利于电解液的渗透。另一方面，锂化的SnS₂(由于Li共插入)能通过化学相互作用吸附和促进可溶性多硫化物的转化，从而有效抑制穿梭效应。组装后的锂硫电池展现出高容量、优越的速率和循环性能。这项工作为探索各种可充电电池的新型复合电极材料提供了新的思路。

图1SnS₂@NHCS复合材料的合成与形貌表征

图2SnS₂@NHCS复合材料的电化学性能表征

图3SnS₂@NHCS复合材料的DFT理论计算

包新军老师简介：高级工程师,博士毕业于中南大学化学专业(金属-空气电池方向)。主持和参与5项国家科技部、工信部和省部级课题。2021年1月来校工作以来,已先后以共同一作、第一作者和通讯作者在Journal of Colloid and Interface Science(IF=9.965,领域top期刊)、Journal of Power Sources(IF=9.794,领域top期刊)、Rare Metals(IF=6.318,领域top期刊)、ACS Applied Energy Materials(IF=6.959)、Ionics(IF=2.961),e-Polymer(IF=3.074)及Micro&Nano Letters(IF=0.980)等知名期刊发表SCI收录论文7篇、申请国家发明专利1件。目前正在结合纺织领域的静电纺丝技术，开展储能材料及器件、稀土功能材料及芦苇基醋酸纤维高值化利用领域的实验研究工作。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979723005313?via%3Dihub

（审核：李爱国 周衡书 傅静琳）