具有开放孔隙的普鲁士蓝类似物实现高性能锂硫电池
01 导读
在锂硫(li-s)电池中，具有开放孔隙的普鲁士蓝类似物(pbas)通常作为硫的载体，用于缓解充放电过程中的体积变化，抑制多硫化物（lips）穿梭，提升电池循环稳定性。另外，最近的一些报道表明，在电池材料中引入高熵（he）也可以稳定晶体结构，增加其化学和结构多样性，显著提高循环性能。然而，使用he-pbas载硫还鲜有报道。
02 成果背景
近日，扬州大学庞欢组在angew. chem. int. ed.上发表了一篇题为“high-entropy prussian blue analogues and their oxide family as sulfur hosts for lithium-sulfur batteries”的文章，该文章通过一种简单的共沉淀方法系统地合成了一系列pba（二元pba到高熵pba），并通过x射线吸收精细结构光谱研究了pba中的配位环境。结果证实，所有金属都被成功引入pba中。电化学实验表明，高熵pba可锚定lips，抑制其穿梭，并可作为催化剂促进多硫化物转化。此外，通过使用pba作为牺牲前躯体，可以制备从二元到六元的各种纳米立方金属氧化物。
03 关键创新
（1）本工作基于五种金属阳离子（mn2+、co2+、ni2+、cu2+和zn2+）和k3[fe(cn)6]，通过简便的共沉淀法成功合成了16种pba（二元pba到高熵pba）；
（2）he-pba不仅可以锚定多硫化物，抑制多硫化物穿梭效应，而且可以作为催化剂促进多硫化物转化。he-pba-s正极在0.1c下循环200次后，容量高达570.9 mah g-1；
（3）pba还被用作牺牲前躯体，实现了从二元到六元等多种纳米立方结构金属氧化物的可控合成。
04 核心内容解读
图1. 室温下共沉淀法从二元体系到高熵体系的pba家族合成过程示意图。@wiley
图1显示，选择具有五种金属阳离子——mnii、coii、niii、cuii和znii的硝酸盐作为金属源，以水为溶剂，通过简单的室温共沉淀法，制备了一系列二元、三元、四元和he pbas。
图2. 二元pba（a1-a4依次代表nife-pba、cofe-pba、cufe-pba和mnfe-pba）、三元pba（b1-b7依次代表nicufe-pba、conife-pba、cuznfe-pba、niznfe-pba、comnfe-pba、nimnfe-pba、cumnfe-pba）、四元pba（c1-c4依次代表conicufe-pba、conimnfe-pba、nicumnfe-pba、和nicuznfe-pba）和he-pba（d1和d2代表conicumnznfe-pba）。@wiley
通过扫描电子显微镜(sem)和透射电子显微镜(tem)对形貌进行了表征(图2)。对于二元pba，nife-pba、cofe-pba和cufe-pba呈现规则的立方体形状，粒径分别为~310、~300和~120 nm（图2a1-a3）。不同的是，mnfe-pba呈现出均匀的空心球形状，表面粗糙，粒径约为1 μm（图2a4）。然而，通过这种方法，znfe-pba不会形成沉淀。
对于三元pba，通过控制cu/ni、ni/co、cu/zn、zn/ni、mn/co、mn/cu和ni/mn摩尔比为1:3，成功制备了纳米立方nicufe-pba(~300 nm)、conife- pba(~200 nm)、cuznfe-pba(~420 nm)、niznfe-pba(~140 nm)、comnfe-pba(~260 nm)、cumnfe-pba(~100 nm)和球形nimnfe-pba(~ 290 nm)(图2b)。
对于四元pba，通过控制co/ni/cu、ni/cu/mn、ni/cu/zn和co/ni/mn摩尔比为21分别制备了立方conicufe-pba(~330 nm)、nicumnfe-pba(~110 nm)、nicuznfe-pba(~90 nm)和球形conimnfe-pba(~150 nm)（图2c）。另外，以111的co/ni/cu/mn/zn摩尔比，可以制备粒径约为80 nm的均匀立方he-pba（图2d）。高角度环形暗场扫描tem(haadf-stem)图像和相应的元素映射分析表明，mn、fe、co、ni、cu和zn在pba面心立方框架中均匀分布。
综合以上分析发现，合成的球形pbas均含有mn源。因此，对于以水为溶剂、无cu源的共沉淀法合成的pbas，引入mn源或增加mn源含量倾向于合成球形pbas。
图3. nife-pba、nicufe-pba、conicufe-pba和he-pba的(a)fe k边xanes光谱，以及对应的(b)exafs光谱。conicufe-pba和he-pba的(c)co k边xanes 光谱，以及相应(d)exafs光谱。nife-pba、nicufe-pba、conicufepba和he-pba的(e)ni k边xanes光谱，以及相应的(f)exafs光谱。nicufe-pba、conicufepba和he-pba的(g)cu k边xanes光谱，以及相应(h)exafs光谱。he-pba的(i)mn k边xanes光谱，以及相应的(j)exafs光谱。he-pba的(k)zn k边xanes光谱，以及相应的(l)exafs光谱。@wiley
采用xafs表征，研究了在pba骨架中引入fe、co、ni、cu、mn和zn对结构的影响，并判断它们的价态。nife-pba、nicufe-pba、conicufe-pba和he-pba的fe k边x射线吸收近边缘结构(xanes)光谱如图3a所示。这些pba的光谱与fe箔光谱显著不同，但与fe2o3光谱相似，表明fe的氧化态与fe2o3中的氧化态相似。fe的吸收边位置按照nife-pba、nicufepba、conicufe-pba和he-pba的顺序向低能级转移，进一步说明不同金属的掺杂导致了电子性质的变化。不同pbas中fe的xanes曲线几乎相同，表明fe基团所处的配位环境相同。
这些pbas的co, ni, cu, mn和zn k边xanes光谱分别与coo, nio, cuo, mno和zno的xanes光谱相似(图3c, e, g, i, k)，表明这五种金属元素的稳定价态约为+2。这些pba的fe, co, ni, cu, mn和zn k边扩展x射线吸收精细结构(exafs)光谱中，检测到了明显的fe-c, co-n, ni-n, cu-n, mn-n和zn-n配位(图3b, d, f, h, j和l)，进一步表明fe, co, ni, cu, mn和zn成功地引入到pba骨架中。在这些化学键中，不同金属的引入对fe-c键长影响较大，而对co-n、ni-n和cu-n键长影响较小。
图4. (a)金属氧化物的合成过程。(b)nife-氧化物, (c)cofe-氧化物, (d)conife-氧化物, (e)nicufe-氧化物, (f)niznfe-氧化物, (g)cuznfe-氧化物, (h)comnfe-氧化物，和(i)conicumnznfe-氧化物的sem图像。(j, k)conicumnznfe-氧化物的hrtem图像和saed图案。(l)conicumnznfe-氧化物的haadf-stem图像和相应的元素映射。@wiley
为了进一步拓展pba材料，本工作还探索了pba衍生物的可控合成。通过在空气中500 °c下热解nife-pba、cofe-pba、conifepba、nicufe-pba、niznfe-pba、cuznfe-pba、comnfe-pba和he-pba两小时分别制备了一系列金属氧化物（图4a），包括nife-氧化物、cofe-氧化物、conife-氧化物、nicufe-氧化物、niznfe-氧化物、cuznfe-氧化物、comnfe-氧化物和conicumnznfe-氧化物。
sem图像显示，这些氧化物保持其原始立方形貌。tem图像显示nicufe-氧化物、niznfe-氧化物和 comnfe-氧化物存在中空结构（图4b-i）。高分辨率tem(hrtem)图像与选区电子衍射(saed)图案均证实，conicumnznfe-氧化物具有良好的结晶性(图4j, k)。conicumnznfe-氧化物的元素映射图像表明，fe、co、ni、cu、mn、zn和o元素均匀分布在多孔纳米立方体中（图4l）。
图5. (a)nife-pba-s、nicufe-pba-s、conicufe-pba-s和he-pba-s正极在0.1 mv s-1扫速下第一次循环的cv曲线。(b)he-pba-s正极在不同扫速下的cv曲线。(c)s8转换到li2s6/li2s4和(d) li2s6/li2s4转换到li2s2/li2s的峰电流与扫速平方根(ν0.5)的关系。(e)he-pba-s电极在0.1c下的gcd曲线。(f)q2/q1和u1的值（从0.1c下的gcd曲线获得）。四个pba-s样品(g)在0.1c下的循环性能，(h)倍率性能和(i)eis光谱。@wiley
通过在130 °c下熔融扩散，硫分子被成功引入nife-pba、nicufe-pba、conicufe-pba和he-pba的孔中，记为nife-pba-s、nicufepba-s、conicufe- pba-s和he-pba-s。图5a的cv测试显示，对于he-pba-s正极，在2.05和2.30 v处有两个明显的阴极峰，这可归因于从s8分子转变为高阶lips并进一步还原为li2s2和li2s。
2.41 v的阳极峰可归因于从固体li2s到lips并最终到单质硫的氧化过程。he-pba-s正极的cv曲线与其他三个电极相比，还原峰明显正移，氧化峰负移，表明极化程度降低，反应动力学迅速。
图5i的电化学阻抗谱(eis)显示，nifepba-s、nicufe-pba-s、conicufe-pba-s和he-pba-s正极的奈奎斯特图由高频区域的半圆和低频区域的斜线组成，分别代表电荷转移电阻(rct)和warburg阻抗(wo)。结果显示，he-pba-s电极的rct最小（21.85 ω），表明电极/电解质界面处的电荷转移增强。he-pba-s电极的warburg斜线更陡，证明其具有更快的li+扩散过程。
此外，还引入了两个参数u1和q2/q1，分别表示放电起始电位和两个电压平台的放电容量之比。在四个pba-s电极中，he-pba-s在0.1c下实现了2.35 v的最高u1和2.45的最高q2/q1（图5f），表明he-pba载体内的li+/e-迁移加速。所有这些结果表明，he-pba可以促进li-s电池中硫正极的电荷转移和lips氧化还原反应。
为了确认he-pba对可溶性多硫化物转化的催化能力，在0.1到0.5 mv s-1的各种扫速下进行了cv测试（图5b）。随着扫速的增加，氧化还原峰的形状没有改变，表明he-pba具有良好的电化学稳定性。此外，氧化还原峰电流与扫速的平方根呈线性关系。li+的扩散系数可以通过randles-sevick方程估算：
其中ip代表峰电流，n是电子转移数，a是电极表面积，dli是li+扩散系数，cli是电解质中的li+浓度，ν是扫速。一般来说，n、a、cli可以看作是常数。因此，曲线的斜率(ip/ν0.5)常被用来判断li+扩散速率。图5c和d显示，无论是s8还原为li2s6/li2s4还是li2s6/li2s4还原为li2s2/li2s，he-pba-s电极的斜率均高于nifepba-s、nicufe-pba-s和conicufe-pba-s电极的斜率，表明he-pba-s电极具有更快的li+扩散速率，且能更有效地实现多硫化物转化。
图5e不同循环下的恒流充放电(gcd)曲线显示，存在两个放电平台，对应s→li2sx→li2s2/li2s的转变反应。与nife-pba-s(1129.0 mah g-1)、nicufe-pba-s(1169.1 mah g-1)和conicufe-pba-s(1218.3 mah g-1)相比，hepba-s正极提供了最高的初始放电比容量(1335.6 mah g-1)。图5g显示，hepba-s正极在0.1c下循环200圈后仍然具有570.9 mah g-1的容量，远优于nife-pba-s(339.5 mah g-1)， nicufe-pba-s(389.8 mah g-1)，和conicufe-pba-s(467.0 mah g-1)。
此外，图5h显示，hepba-s表现出良好的倍率性能，其在0.1、0.2、0.5和1c下的可逆容量分别为1292.6、803.5、631.8和424.0 mah g-1。当电流密度回到0.2和0.1c时，he-pba-s电极仍然具有647.4和752.6 mah g-1的高放电容量，表明在各种倍率下hepba-s具有良好的稳定性。
图6. (a)nife-pba-s电极和(b)he-pba-s电极的原位uv-vis光谱等高线图和相应的放电曲线。(c)nife-pba-s电极和(d)he-pba-s电极的原位xrd等高线图和相应的gcd曲线。@wiley
图6a和b分别显示了使用nife-pba-s和he-pba-s正极材料组装的li-s电池的紫外可见光谱。在0.05c下第一次放电过程中，出现了各种具有长链或短链的可溶性lips。与nife-pba-s电极相比，he-pba-s电极具有更长的放电时间。此外，与nifepba-s电极相比，he-pba-s电极的光谱显示出更高浓度的s62-和s82-，这是由于he-pba和lips之间的氧化还原反应更快导致。随着放电深度进入第二个电压平台，长链lips均呈现一定程度的下降。nife-pba-s和he-pba-s在0.1c下第一次gcd过程中的原位xrd图案如图6c和d所示，其中18.6°的峰和22.5°附近的宽峰归因于铝箔。位于14.3°和17.1°的峰归因于pba晶面。除了这些特征峰外，没有观察到明显的衍射信号，表明含硫物质的含量较低。
05 成果启示
本工作通过一种简便的共沉淀方法在室温下合成了一系列pba（从二元pba到高熵pba）。当用作硫载体时，he-pba可以有效锚定多硫化物，并催化其转化来实现高性能li-s电池。此外，通过使用pba作为牺牲前体，可以合成各种具有纳米立方结构的金属氧化物。ups光谱分析表明，conicumnznfe-氧化物具有良好的电子特性。这一研究结果为其他pba和pba衍生物的合成提供了指导。此外，本研究结果表明，he材料的构建能够有效提高li-s电池性能。
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在锂硫(li-s)电池中，具有开放孔隙的普鲁士蓝类似物(pbas)通常作为硫的载体，用于缓解充放电过程中的体积变化，抑制多硫化物（lips）穿梭，提升电池循环稳定性。另外，最近的一些报道表明，在电池材料中引入高熵（he）也可以稳定晶体结构，增加其化学和结构多样性，显著提高循环性能。然而，使用he-pbas载硫还鲜有报道。
02 成果背景
近日，扬州大学庞欢组在angew. chem. int. ed.上发表了一篇题为“high-entropy prussian blue analogues and their oxide family as sulfur hosts for lithium-sulfur batteries”的文章，该文章通过一种简单的共沉淀方法系统地合成了一系列pba（二元pba到高熵pba），并通过x射线吸收精细结构光谱研究了pba中的配位环境。结果证实，所有金属都被成功引入pba中。电化学实验表明，高熵pba可锚定lips，抑制其穿梭，并可作为催化剂促进多硫化物转化。此外，通过使用pba作为牺牲前躯体，可以制备从二元到六元的各种纳米立方金属氧化物。
03 关键创新
（1）本工作基于五种金属阳离子（mn2+、co2+、ni2+、cu2+和zn2+）和k3[fe(cn)6]，通过简便的共沉淀法成功合成了16种pba（二元pba到高熵pba）；
（2）he-pba不仅可以锚定多硫化物，抑制多硫化物穿梭效应，而且可以作为催化剂促进多硫化物转化。he-pba-s正极在0.1c下循环200次后，容量高达570.9 mah g-1；
（3）pba还被用作牺牲前躯体，实现了从二元到六元等多种纳米立方结构金属氧化物的可控合成。
04 核心内容解读
图1. 室温下共沉淀法从二元体系到高熵体系的pba家族合成过程示意图。@wiley
图1显示，选择具有五种金属阳离子——mnii、coii、niii、cuii和znii的硝酸盐作为金属源，以水为溶剂，通过简单的室温共沉淀法，制备了一系列二元、三元、四元和he pbas。
图2. 二元pba（a1-a4依次代表nife-pba、cofe-pba、cufe-pba和mnfe-pba）、三元pba（b1-b7依次代表nicufe-pba、conife-pba、cuznfe-pba、niznfe-pba、comnfe-pba、nimnfe-pba、cumnfe-pba）、四元pba（c1-c4依次代表conicufe-pba、conimnfe-pba、nicumnfe-pba、和nicuznfe-pba）和he-pba（d1和d2代表conicumnznfe-pba）。@wiley
通过扫描电子显微镜(sem)和透射电子显微镜(tem)对形貌进行了表征(图2)。对于二元pba，nife-pba、cofe-pba和cufe-pba呈现规则的立方体形状，粒径分别为~310、~300和~120 nm（图2a1-a3）。不同的是，mnfe-pba呈现出均匀的空心球形状，表面粗糙，粒径约为1 μm（图2a4）。然而，通过这种方法，znfe-pba不会形成沉淀。
对于三元pba，通过控制cu/ni、ni/co、cu/zn、zn/ni、mn/co、mn/cu和ni/mn摩尔比为1:3，成功制备了纳米立方nicufe-pba(~300 nm)、conife- pba(~200 nm)、cuznfe-pba(~420 nm)、niznfe-pba(~140 nm)、comnfe-pba(~260 nm)、cumnfe-pba(~100 nm)和球形nimnfe-pba(~ 290 nm)(图2b)。
对于四元pba，通过控制co/ni/cu、ni/cu/mn、ni/cu/zn和co/ni/mn摩尔比为21分别制备了立方conicufe-pba(~330 nm)、nicumnfe-pba(~110 nm)、nicuznfe-pba(~90 nm)和球形conimnfe-pba(~150 nm)（图2c）。另外，以111的co/ni/cu/mn/zn摩尔比，可以制备粒径约为80 nm的均匀立方he-pba（图2d）。高角度环形暗场扫描tem(haadf-stem)图像和相应的元素映射分析表明，mn、fe、co、ni、cu和zn在pba面心立方框架中均匀分布。
综合以上分析发现，合成的球形pbas均含有mn源。因此，对于以水为溶剂、无cu源的共沉淀法合成的pbas，引入mn源或增加mn源含量倾向于合成球形pbas。
图3. nife-pba、nicufe-pba、conicufe-pba和he-pba的(a)fe k边xanes光谱，以及对应的(b)exafs光谱。conicufe-pba和he-pba的(c)co k边xanes 光谱，以及相应(d)exafs光谱。nife-pba、nicufe-pba、conicufepba和he-pba的(e)ni k边xanes光谱，以及相应的(f)exafs光谱。nicufe-pba、conicufepba和he-pba的(g)cu k边xanes光谱，以及相应(h)exafs光谱。he-pba的(i)mn k边xanes光谱，以及相应的(j)exafs光谱。he-pba的(k)zn k边xanes光谱，以及相应的(l)exafs光谱。@wiley
采用xafs表征，研究了在pba骨架中引入fe、co、ni、cu、mn和zn对结构的影响，并判断它们的价态。nife-pba、nicufe-pba、conicufe-pba和he-pba的fe k边x射线吸收近边缘结构(xanes)光谱如图3a所示。这些pba的光谱与fe箔光谱显著不同，但与fe2o3光谱相似，表明fe的氧化态与fe2o3中的氧化态相似。fe的吸收边位置按照nife-pba、nicufepba、conicufe-pba和he-pba的顺序向低能级转移，进一步说明不同金属的掺杂导致了电子性质的变化。不同pbas中fe的xanes曲线几乎相同，表明fe基团所处的配位环境相同。
这些pbas的co, ni, cu, mn和zn k边xanes光谱分别与coo, nio, cuo, mno和zno的xanes光谱相似(图3c, e, g, i, k)，表明这五种金属元素的稳定价态约为+2。这些pba的fe, co, ni, cu, mn和zn k边扩展x射线吸收精细结构(exafs)光谱中，检测到了明显的fe-c, co-n, ni-n, cu-n, mn-n和zn-n配位(图3b, d, f, h, j和l)，进一步表明fe, co, ni, cu, mn和zn成功地引入到pba骨架中。在这些化学键中，不同金属的引入对fe-c键长影响较大，而对co-n、ni-n和cu-n键长影响较小。
图4. (a)金属氧化物的合成过程。(b)nife-氧化物, (c)cofe-氧化物, (d)conife-氧化物, (e)nicufe-氧化物, (f)niznfe-氧化物, (g)cuznfe-氧化物, (h)comnfe-氧化物，和(i)conicumnznfe-氧化物的sem图像。(j, k)conicumnznfe-氧化物的hrtem图像和saed图案。(l)conicumnznfe-氧化物的haadf-stem图像和相应的元素映射。@wiley
为了进一步拓展pba材料，本工作还探索了pba衍生物的可控合成。通过在空气中500 °c下热解nife-pba、cofe-pba、conifepba、nicufe-pba、niznfe-pba、cuznfe-pba、comnfe-pba和he-pba两小时分别制备了一系列金属氧化物（图4a），包括nife-氧化物、cofe-氧化物、conife-氧化物、nicufe-氧化物、niznfe-氧化物、cuznfe-氧化物、comnfe-氧化物和conicumnznfe-氧化物。
sem图像显示，这些氧化物保持其原始立方形貌。tem图像显示nicufe-氧化物、niznfe-氧化物和 comnfe-氧化物存在中空结构（图4b-i）。高分辨率tem(hrtem)图像与选区电子衍射(saed)图案均证实，conicumnznfe-氧化物具有良好的结晶性(图4j, k)。conicumnznfe-氧化物的元素映射图像表明，fe、co、ni、cu、mn、zn和o元素均匀分布在多孔纳米立方体中（图4l）。
图5. (a)nife-pba-s、nicufe-pba-s、conicufe-pba-s和he-pba-s正极在0.1 mv s-1扫速下第一次循环的cv曲线。(b)he-pba-s正极在不同扫速下的cv曲线。(c)s8转换到li2s6/li2s4和(d) li2s6/li2s4转换到li2s2/li2s的峰电流与扫速平方根(ν0.5)的关系。(e)he-pba-s电极在0.1c下的gcd曲线。(f)q2/q1和u1的值（从0.1c下的gcd曲线获得）。四个pba-s样品(g)在0.1c下的循环性能，(h)倍率性能和(i)eis光谱。@wiley
通过在130 °c下熔融扩散，硫分子被成功引入nife-pba、nicufe-pba、conicufe-pba和he-pba的孔中，记为nife-pba-s、nicufepba-s、conicufe- pba-s和he-pba-s。图5a的cv测试显示，对于he-pba-s正极，在2.05和2.30 v处有两个明显的阴极峰，这可归因于从s8分子转变为高阶lips并进一步还原为li2s2和li2s。
2.41 v的阳极峰可归因于从固体li2s到lips并最终到单质硫的氧化过程。he-pba-s正极的cv曲线与其他三个电极相比，还原峰明显正移，氧化峰负移，表明极化程度降低，反应动力学迅速。
图5i的电化学阻抗谱(eis)显示，nifepba-s、nicufe-pba-s、conicufe-pba-s和he-pba-s正极的奈奎斯特图由高频区域的半圆和低频区域的斜线组成，分别代表电荷转移电阻(rct)和warburg阻抗(wo)。结果显示，he-pba-s电极的rct最小（21.85 ω），表明电极/电解质界面处的电荷转移增强。he-pba-s电极的warburg斜线更陡，证明其具有更快的li+扩散过程。
此外，还引入了两个参数u1和q2/q1，分别表示放电起始电位和两个电压平台的放电容量之比。在四个pba-s电极中，he-pba-s在0.1c下实现了2.35 v的最高u1和2.45的最高q2/q1（图5f），表明he-pba载体内的li+/e-迁移加速。所有这些结果表明，he-pba可以促进li-s电池中硫正极的电荷转移和lips氧化还原反应。
为了确认he-pba对可溶性多硫化物转化的催化能力，在0.1到0.5 mv s-1的各种扫速下进行了cv测试（图5b）。随着扫速的增加，氧化还原峰的形状没有改变，表明he-pba具有良好的电化学稳定性。此外，氧化还原峰电流与扫速的平方根呈线性关系。li+的扩散系数可以通过randles-sevick方程估算：
其中ip代表峰电流，n是电子转移数，a是电极表面积，dli是li+扩散系数，cli是电解质中的li+浓度，ν是扫速。一般来说，n、a、cli可以看作是常数。因此，曲线的斜率(ip/ν0.5)常被用来判断li+扩散速率。图5c和d显示，无论是s8还原为li2s6/li2s4还是li2s6/li2s4还原为li2s2/li2s，he-pba-s电极的斜率均高于nifepba-s、nicufe-pba-s和conicufe-pba-s电极的斜率，表明he-pba-s电极具有更快的li+扩散速率，且能更有效地实现多硫化物转化。
图5e不同循环下的恒流充放电(gcd)曲线显示，存在两个放电平台，对应s→li2sx→li2s2/li2s的转变反应。与nife-pba-s(1129.0 mah g-1)、nicufe-pba-s(1169.1 mah g-1)和conicufe-pba-s(1218.3 mah g-1)相比，hepba-s正极提供了最高的初始放电比容量(1335.6 mah g-1)。图5g显示，hepba-s正极在0.1c下循环200圈后仍然具有570.9 mah g-1的容量，远优于nife-pba-s(339.5 mah g-1)， nicufe-pba-s(389.8 mah g-1)，和conicufe-pba-s(467.0 mah g-1)。
此外，图5h显示，hepba-s表现出良好的倍率性能，其在0.1、0.2、0.5和1c下的可逆容量分别为1292.6、803.5、631.8和424.0 mah g-1。当电流密度回到0.2和0.1c时，he-pba-s电极仍然具有647.4和752.6 mah g-1的高放电容量，表明在各种倍率下hepba-s具有良好的稳定性。
图6. (a)nife-pba-s电极和(b)he-pba-s电极的原位uv-vis光谱等高线图和相应的放电曲线。(c)nife-pba-s电极和(d)he-pba-s电极的原位xrd等高线图和相应的gcd曲线。@wiley
图6a和b分别显示了使用nife-pba-s和he-pba-s正极材料组装的li-s电池的紫外可见光谱。在0.05c下第一次放电过程中，出现了各种具有长链或短链的可溶性lips。与nife-pba-s电极相比，he-pba-s电极具有更长的放电时间。此外，与nifepba-s电极相比，he-pba-s电极的光谱显示出更高浓度的s62-和s82-，这是由于he-pba和lips之间的氧化还原反应更快导致。随着放电深度进入第二个电压平台，长链lips均呈现一定程度的下降。nife-pba-s和he-pba-s在0.1c下第一次gcd过程中的原位xrd图案如图6c和d所示，其中18.6°的峰和22.5°附近的宽峰归因于铝箔。位于14.3°和17.1°的峰归因于pba晶面。除了这些特征峰外，没有观察到明显的衍射信号，表明含硫物质的含量较低。
05 成果启示
本工作通过一种简便的共沉淀方法在室温下合成了一系列pba（从二元pba到高熵pba）。当用作硫载体时，he-pba可以有效锚定多硫化物，并催化其转化来实现高性能li-s电池。此外，通过使用pba作为牺牲前体，可以合成各种具有纳米立方结构的金属氧化物。ups光谱分析表明，conicumnznfe-氧化物具有良好的电子特性。这一研究结果为其他pba和pba衍生物的合成提供了指导。此外，本研究结果表明，he材料的构建能够有效提高li-s电池性能。
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