碳宿主的定制化建设在高性能锂硫电池（LSB）的开发中发挥着重要作用。浙江大学夏新辉课题组报道了通过“木霉生物反应器”和退火过程制备的具有碗状结构的新型N，P-共掺杂的木霉孢子碳（TSC）。此外，将导电碳化铌（NbC）以纳米颗粒的形式原位注入TSC基质中，形成高度多孔的TSC / NbC宿主材料，其中TSC显示出与NbC优异的相容性，不仅在TSC中形成孔，还具有增强导电性和与多硫化物化学吸附的多重作用。此外，该课题组还提出NbC的孔形成机理与碳热（CT）反应有关。硫可以很好地容纳在TSC / NbC宿主中，形成高性能的TSC / NbC-S正极。由于具有多孔导电结构，TSC中的N、P极性位点和极性导电NbC的协同作用为增强多硫化物的物理吸附和化学吸附提供了新的机会，从而提高了容量和倍率性能。该复合材料展示出高比容量810 mAh g-1（5 C）和稳定的循环寿命（在0.1 C下500次循环后为937.9 mAh g-1）。
Shenghui Shen, Xinhui Xia, Yu Zhong, Shengjue Deng, Dong Xie, Bo Liu, Yan Zhang, Guoxiang Pan, Xiuli Wang, Jiangping Tu. Implanting Niobium Carbide into Trichoderma Spore Carbon: a New Advanced Host for Sulfur Cathodes. Advanced Materials, 2019.
DOI: 10.1002/adma.201900009
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201900009
PS:
浙大夏新辉AM: 来自米曲霉的孢子碳用于锂硫电池！
http://www.nanoer.net/e/action/ShowInfo.php?classid=4&id=5810