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含磷空位的MoP/MoO_2@MXene电催化剂的制备及锂硫电
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摘要：研究背景与问题 锂硫电池（LSBs）作为具有高理论比容量（1 675 mA·h/g）、低成本和环境友好的下一代储能系统，近年来受到了广泛关注。然而，锂硫电池在实际应用中仍面临诸多挑战，
研究背景与问题
锂硫电池（LSBs）作为具有高理论比容量（1 675 mA·h/g）、低成本和环境友好的下一代储能系统，近年来受到了广泛关注。然而，锂硫电池在实际应用中仍面临诸多挑战，如硫及其放电产物Li2S的低导电性、多硫化锂（LiPSs）在充放电过程中的穿梭效应以及缓慢的硫氧化还原反应动力学等，这些因素限制了其性能和循环寿命。 针对这些问题，研究者们一直在寻求有效的策略来提升锂硫电池的性能。其中，催化剂的优化设计是一个关键环节。MoP/MoO2@MXene电催化剂作为一种新型复合催化剂，其独特的结构和化学性质使其在提高电池性能方面具有显著潜力。
研究方法
本研究采用了一种创新的方法来制备含磷空位的MoP/MoO2@MXene电催化剂。首先，通过液相剥离法合成MXene材料，然后通过原位合成法制备MoP/MoO2复合材料。在复合材料中引入磷空位，以期改善电极材料的电子传输性能和催化活性。此外，采用电化学沉积技术将制备的MoP/MoO2@MXene电催化剂应用于锂硫电池的正极材料。
核心结果
本研究成功制备了含磷空位的MoP/MoO2@MXene电催化剂，并对其结构、形貌、电子性质和催化性能进行了系统研究。结果表明，该电催化剂具有较大的比表面积和丰富的磷空位，能够有效提升锂硫电池的电化学性能。具体而言，MoP/MoO2@MXene电催化剂在锂硫电池中表现出优异的倍率性能、循环稳定性和库仑效率。此外，通过理论计算和实验验证，揭示了MoP/MoO2@MXene电催化剂在锂硫电池中催化硫氧化还原反应的机理。
结论与意义
本研究通过制备含磷空位的MoP/MoO2@MXene电催化剂，为解决锂硫电池在实际应用中存在的难题提供了一种新的思路。实验结果表明，该电催化剂在锂硫电池中具有优异的性能，为开发高性能锂硫电池提供了强有力的技术支持。此外，本研究也为MXene材料在储能领域的应用提供了有益的参考，具有很高的理论价值和实际应用潜力。
文章来源：《新能源进展》 网址: http://www.xxjsybzh.cn/qikandaodu/2025/1029/329.html