製備高度多孔的硫體和使用過量的電解質是提高硫利用率的常用策略。 然而，富液電解質限制了鋰硫軟包電池的實際能量密度。
南方科技大學陸洲光，特種化工電源國家重點實驗室石斌等人提出了一種新型的Fe034co0.33ni0.以33S2為主體，在2 L mg-1貧電解質條件下，AH級Li-S全電池具有優異的電化學效能。
圖1 fcn111@s GC正極放電過程示意圖
這是通過結合電化學活性 Fe034co0.33ni0.將33S2骨架（FCN111）與石墨烯和多壁碳奈米管偶聯，與S8（fcn111@s GC）復合，設計了一種嵌入-轉化的雜化正極材料。 開爾文探針力顯微鏡顯示，FCN表面含有約70 mV的正電荷，通過路易斯酸鹼相互作用增強了與多硫化物的結合。
此外，在 18-2.在 1 V 的電壓視窗內，FCN111 還可以儲存鋰離子，從而進一步提高容量。 更重要的是，由於 FCN111 的額外 Li-S 結合和硫空位，電解質在實用軟包電池中的使用大大減少。
圖2 紐扣電池效能
所以，在 15 ma cm-2 (≈0.7 C），fcn111@s GC陰極的初始容量為1350 mAh g-1，在300次迴圈後仍保持在879 mAh g-1。即使硫負荷增加到6 mg cm-2，仍可在15 ma cm-2（≈0.2 c） 在 1029 mAh g-1 的電流密度和 841 mAh g-1 的保持能力下，迴圈 100 次後。
此外，基於fcn111@s GC復合陰極的紐扣式全電池為1.，E-S比為2 ul mg 1在 5 和 4 mA cm-2 （1 C） 的電流下實現了 394 和 267 Wh kg-1 的能量密度。 軟包電池合 1在 5 mA cm-2 的 60 次迴圈後保持 300 wh kg-1 的比能量。
圖 3 軟包電池效能
ternary transition metal sulfide as high real energy cathode for lithium–sulfur pouch cell under lean electrolyte conditions. small methods 2021. doi: 10.1002/smtd.202101402