二维镍基金属有机框架材料作为锂硫电池正极材料的研究

摘要

锂硫电池由于其理论比容量和能量密度较高,近年来受到广泛关注.但是电池中存在穿梭效应,即反应时产生的中间产物多硫化物易于溶解到电解质中,导致活性物质损失和库伦效率降低.我们利用第一性原理方法对二维导电镍-六氨基苯配合物[Ni3(HAB)2]薄膜作为锂硫电池正极材料进行了探索和研究.得到了单质硫和多硫化锂分子在Ni3(HAB)2薄膜上的吸附结构和结合能,多硫化锂分子与Ni3(HAB)2薄膜的结合能在-2.393～-1.369?eV范围内,高于它们与电解质溶剂结合能,可以有效抑制穿梭效应.而且二维N i3(H A B)2薄膜吸附S8和L i2S n分子后仍然保持金属性质,是一种很有潜力的硫宿主材料.