锂多硫化物的穿梭和缓慢的氧化还原动力学严重限制了锂-硫（Li-S）电池的倍率和循环性能。

近日，上海交通大学Fugui Xu，Yiyong Mai，清华大学深圳国际研究生院Guangmin Zhou，Hong Li制备了一种具有水管结构的Fe₃O₄掺杂碳立方体(SP-Fe₃O₄-C)作为硫载体，构建了高倍率、长循环寿命的Li-S电池正极。

文章要点

1）SP-Fe₃O₄-C的三维连续介孔和碳骨架，以及均匀分布的Fe₃O₄颗粒，使质量/电子传递顺畅，多硫化物捕获能力强，硫物种的催化转化速度快。

2）令人印象深刻的是，SP-Fe₃O₄-C正极具有顶级的综合性能，具有高比容量(0.2 C时为1303.4 mAh g⁻¹)、高倍率性能（5 C时为691.8 mAh g_Fe3O4^-1）和长循环寿命(超过1200次循环)。

这项研究展示了一种独特的高性能Li-S电池结构，为开发下一代储能设备的多功能电极材料开辟了一条独特的途径。

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Zhang, H., Zhang, M., Liu, R. et al. Fe3O4-doped mesoporous carbon cathode with a plumber’s nightmare structure for high-performance Li-S batteries. Nat Commun 15, 5451 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-49826-5

https://doi.org/10.1038/s41467-024-49826-5