近日，湖南师范大学周海青教授团队在《Advanced Powder Materials》上发表了高硫含量、核壳结构S@Pt复合材料应用于高性能、长循环锂硫电池的研究论文，文章题目：Outstanding long-cycling lithium−sulfur batteries by a core-shell structure of S@ Pt composite with ultrahigh sulfur content，doi.10.1016/j.apmate. 2021.09.006。本文得到国家自然科学基金（21903001）、国家自然科学基金联合基金(Grant No. U1865207)和湖南省教育厅基金（20A062）等的支持。
目前，锂离子电池在移动电源、电化学能源存储等方面获得了重要进展与广泛应用。然而，传统锂离子电池依旧难以满足电动汽车等未来对能量密度的要求。锂硫电池因其具有环境友好、放电比容量（1675 mAh g-1）和理论能量密度（2567 Wh kg-1）高等特点而获得极大的关注并取得重大的进展。尽管如此，锂硫电池的发展依旧面临硫的导电性差和多硫化物可溶于醚类电解液，形成穿梭效应的重要挑战。因此，有必要研发设计改变硫导电性并抑制多硫化物穿梭效应的硫电极复合材料新思路。本文提出并设计了一种新的硫表面原位包覆方法，通过一步湿化学法制备出具有核壳结构的S@Pt复合材料，通过制备过程中调节S和Pt的比例，调控S@Pt复合材料中的S含量，并通过对电极材料的电化学测试、第一性密度泛函理论计算等开展电池循环性能、Pt对多硫化物吸附作用机理研究，阐明了Pt与多硫化物的化学相互作用机理。该方案的提出为原位包覆硫技术制备高硫含量复合材料提供了新的设计思路。本文以硫的原位包覆作为制备高硫含量复合材料的出发点，通过Pt在硫球表面的原位包覆，改善了硫材料的导电性，结合碳纤维插层，提高了硫复合材料的电化学性能，具体创新点包括以下两点：(1) 采用一步湿化学法制备具有核壳结构、高硫含量（85%）的S@Pt复合材料。目前暂未有酸性条件下，一步湿化学法制备核壳结构S@Pt复合材料的研究，而对Pt纳米片对多硫化物吸附的研究亦很少。本文的提出，解决了采用热复合法制备硫复合材料时，部分硫材料将直接暴露在导电性硫载体材料外部的问题，避免了硫与醚类电解液的直接接触。同时，解决了酸性条件下对硫球表面进行原位包覆的关键问题。 (2) 确定Pt纳米片在硫表面沉积和对多硫化物的吸附机理在本文中，利用核壳结构和Pt对多硫化物的强吸附作用，实现对多硫化物溶出效应的抑制作用，并取得了较好的效果。同时，以碳纤维作为锂硫电池的插层，进一步改善了硫电极与电解液的接触性能，降低了电池的界面电阻，提高了电池的整体电化学性能。借助第一性密度泛函理论计算等技术，证实了碳纤维和Pt对多硫化物的作用机理是本文解决的另一关键问题。周海青，湖南师范大学物理与电子科学学院，国家“四青”人才，湖南省“百人计划”专家，湖南省湖湘高层次青年人才，“潇湘学者”特聘教授、博导。2007年、2012年分别在湖南师范大学、中国科学院国家纳米科学中心（免试保研）获得理学学士和博士学位。2012-2018年期间分别在新加坡南洋理工大学、美国莱斯大学和美国休斯敦大学从事博士后或访学，导师分别为于霆教授、Smalley实验室James M. Tour教授以及德州超导中心主任任志锋教授。研究领域主要包括氢能量子催化（光电制氢、电解水制氢、燃料电池）、等离子体协同催化以及二维材料的可控生长和物性研究等。至今在相关领域发表论文85篇，第一或通讯作者（含共同一作）35篇，包括PNAS 1篇、Nat. Commun. 2篇、JACS 1篇、Energy Environ. Sci. 3篇、Nano Lett. 1篇等影响因子大于10的国际知名刊物18篇（近五年17篇）；研究成果被他引6100次以上，H指数为38，其中13篇论文入选过ESI高被引、2篇ESI热点论文；申请美国或中国专利10项。研究成果多次被国际同行评为催化剂设计方向的“开创性工作”或 “突破性研究”。主持国家海外高层次青年人才项目、国家自然科学基金面上项目、湖南省科技创新项目等课题；作为首席专家揭榜湖南省自科基金重大项目1项，等待立项公示。担任中科院一区期刊《Materials Today Physics》副主编和《Materials Today Physics》、中国化学快报《Chinese Chemical Letters》客座编辑，以及《Nano Research》、《Energy & Environmental Materials》青年编委。
谭延亮，男，汉族，湖南省衡阳市人，博士，湖南省学科带头人，美国密歇根大学核工程及放射科学系博士后，国家公派日本弘前大学放射应急研究所访问学者。衡阳师范学院物理与电子工程学院院长、教授，“智能信息处理与应用”省重点实验室常务副主任，湖南省物理学会高师分会秘书长。主持国家自然科学基金重点支持项目1项、面上项目2项，省级项目4项；以第一作者发表论文40余篇，其中SCI论文23篇；以第一发明人获得美国发明专利授权1项，中国发明专利授权26项，其中6项入选湖南省重点发明专利；以第一完成人获得湖南省科技进步奖1项、湖南省专利奖1项。
莫玉学，衡阳师范学院物理与电子工程学院讲师，2019年博士毕业于厦门大学化学与化工学院，师从孙世刚院士。2019年入职衡阳师范学院，目前在湖南师范大学以访问学者身份从事科学研究，研究方向为电化学能源转换与储存材料。至今在相关研究领域发表学术论文7篇，其中第一或通讯作者4篇，包括ACS Appl. Mater. Interfaces、Materials Today Energy、ChemElectroChem、ChemistrySelect。主持湖南省教育厅重点项目1项，参与国家自然科学基金面上项目1项。
Mengqin Gao, Wan-Ying Zhou, Yu-Xue Mo, Tian Sheng, Yanhong Deng, Liezun Chen, Kai Wang, Yanliang Tan, Haiqing Zhou. Outstanding long-cycling lithium−sulfur batteries by a core-shell structure of S@Pt composite with ultrahigh sulfur content[J]. Advanced Powder Materials,doi:/10.1016/j.apmate.2021.09.006.https://pan.baidu.com/s/1fnEVxwabg89ImRkbiyI4sA
