近日，紡織工程教研室包新軍博士與雲南師範大學王洪恩教授合作，在能源材料領域取得新進展，研究成果以“Nitrogen Doped Hollow Carbon@Tin Disulfide as A Bipolar Dynamic Host for Lithium-Sulfur Batteries with EnhancedKinetics and Cyclability”為題發表在國際期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上（DOI:10.1016/j.jcis.2023.03.169)(JCRQ1,中科院SCI一區Top期刊，IF=9.965)。包新軍博士為該論文共同第一作者，tyc33455cc太阳成集团為第二完成單位，雲南師範大學王洪恩教授為論文通訊作者，雲南師範大學為論文第一完成單位。

锂硫電池因其高理論比容量(1675mAh/g)和成本低廉，是極具發展前景的下一代電化學能源存儲系統。然而，可溶性多硫化物緩慢的轉化動力學引發的“穿梭效應”阻礙了其進一步規模化的商業應用。正極材料的複合化可行設計和合成為提高其電化學性能提供了可行的解決方案。在這項工作中，借助化學法将二硫化錫(SnS₂)納米片固定在氮摻雜的空心多孔碳載體(NHCS)上，形成雙極性動态宿主(“SnS₂@NHCS”)。這種複合結構能有效地抑制多硫化物在電解液中的溶解和穿梭，加速其在充放電過程中的轉化。一方面，NHCS有利于提高正極的導電性，其中空結構利于單質硫的負載，緩解充放電中正極體積膨脹，大量的介孔孔道有利于電解液的滲透。另一方面，锂化的SnS₂(由于Li共插入)能通過化學相互作用吸附和促進可溶性多硫化物的轉化，從而有效抑制穿梭效應。組裝後的锂硫電池展現出高容量、優越的速率和循環性能。這項工作為探索各種可充電電池的新型複合電極材料提供了新的思路。

圖1SnS₂@NHCS複合材料的合成與形貌表征

圖2SnS₂@NHCS複合材料的電化學性能表征

圖3SnS₂@NHCS複合材料的DFT理論計算

包新軍老師簡介：高級工程師,博士畢業于中南大學化學專業(金屬-空氣電池方向)。主持和參與5項國家科技部、工信部和省部級課題。2021年1月來校工作以來,已先後以共同一作、第一作者和通訊作者在Journal of Colloid and Interface Science(IF=9.965,領域top期刊)、Journal of Power Sources(IF=9.794,領域top期刊)、Rare Metals(IF=6.318,領域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)等知名期刊發表SCI收錄論文7篇、申請國家發明專利1件。目前正在結合紡織領域的靜電紡絲技術，開展儲能材料及器件、稀土功能材料及蘆葦基醋酸纖維高值化利用領域的實驗研究工作。

論文鍊接：

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

（審核：李愛國 周衡書 傅靜琳）