【论文链接】https://doi.org/10.1002/adma.202300771【作者单位】西南科技大学；吉林大学；清华大学深圳研究院【论文摘要】锂硫（Li-S）电池被认为是实现500Wh kg

-1能量密度的最有希望的候选者之一然而，穿梭效应、缓慢的硫转化动力学和锂枝晶生长的挑战严重阻碍了实际应用在此，作者设计了具有球形封闭结构的多尺度V2C MXene（VC）作为高效的双功能促进剂，用于促进。

Li-S电池中硫和锂物种的进化结合同步辐射X射线三维纳米计算机断层扫描（X射线三维纳米CT）、小角中子散射（SANS）技术和第一原理计算，作者发现VC的活性可以通过调整尺度而达到最大化，所获得的功能进行如下。

(i) 由于有大量的活性位点，VC成为高效的多硫化锂（LiPS）清除剂(ii) 由于规模效应，VC对Li2S的成核和分解反应动力学表现出明显改善的电催化功能(iii) 由于独特的离子筛效应，VC可以调节Li。

+的动态行为，从而有效地稳定了锂的镀层/剥离阴极和阳极的同步优化使Li-S电池具有卓越的倍率能力和循环稳定性，例如，高硫负荷为8.1 mg cm-2的电池在低E/S比为4 μL mgS-1的情况下可以实现8.1 mA h cm。

-2的高面积容量【实验方法】球形牺牲模板的合成：2.5克三聚氰胺和甲醛被分散在200毫升去离子水中三聚氰胺甲醛（MF）模板的大小是通过调整甲醛溶液的量来控制的在磁力搅拌下将混合物加热到80℃，持续20分钟。

随后，加入250μL甲酸以调整pH值，以诱导三聚氰胺树脂颗粒的形成搅拌40分钟后，得到了球形模板混合溶液用酒精和去离子水洗涤数次，并在60℃的真空中干燥一夜，得到最终产品MF球体V2C（VC）MXene纳米片的制备。

：多层VC是通过蚀刻V2AlC MAX相前体（购自中国吉林十一科技有限公司）获得的将1克LiF溶解在20毫升盐酸溶液中并搅拌30分钟，然后将1克V2AlC加入该混合物中将得到的混合物密封在高压釜中，并在90。

℃下腐蚀72小时，用去离子水离心，直到pH值为中性，以获得多层VC的沉淀在冰水浴和氩气流下，用600W超声波破碎机剥离VC 1小时，然后以3500rpm离心1小时，上清液为含有VC几层纳米片的水分散液水性分散体的浓度约为0.8。

mg ml-1球形氮掺杂VC的制备: 将MF模板和VC分散体按照质量比 6 : 1混合，然后轻轻摇动10秒1小时后，通过8500 rpm离心10分钟并冷冻干燥收集沉淀物样品在500摄氏度的氮气流下退火3小时，以获得最终的VC产品。

。【图文摘取】

【主要结论】综上所述，作者实现了对VC球体从1000到150纳米的尺度操作，以调整其在Li-S电池中的电化学活性结合实验和理论分析，在1000到150纳米的范围内，VC的催化活性可以随着其尺寸的减小而增加。

特别值得注意的是，尺寸在150nm左右的VC球体呈现出最高的电化学活性，从而赋予Li-S电池以出色的容量和较长的工作寿命，尤其是在高硫负荷（8. 1 mg cm-2）和低E/S比（4 μL mg-1）的实际情况下。

因此，这项工作不仅为最大限度地提高Li-S氧化还原反应的电化学活性提供了新的和可扩展的策略，而且还破译了硫阴极和锂阳极尺寸优化催化剂的基本工作机制【声明】版权归原作者所有，由于学识水平有限难免出现偏差，建议感兴趣者点击左下角阅读原文，感谢您的支持和关注。

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