【图3】a)共前驱体、b) AHCP、c) HCP和d) DHCP的SEM图像；e) 共前驱体、f) AHCP、g) HCP和h) DHCP的TEM图像；DHCP的HAADF和相关元素能谱:j) C，k) S，l)Co；DHCP的m) SAED和n)HRTEM；o，p)DHCP不同区域的格间距标识。

     作者用扫描电镜对共前驱体、AHCP、HCP和DHCP的形貌进行了表征。如图3a所示，共前驱体显示出具有均匀尺寸和良好分散性的四方棱柱结构。图3b中所示的AHCP仍然继承了共前驱体的结构，并且在单个破碎的AHCP颗粒上可以看到可见的空腔，这表明AHCP具有空心棱柱结构。退火过程基本上不会破坏材料的主体结构，HCP和DHCP都表现出中空棱柱结构的典型形貌特征(图3c，d)。可以看出，与HCP相比，DHCP的形态发生了轻微的变化，中空棱镜轻微变形，棱镜的边缘变得模糊。同时，棱镜的表面变得相对粗糙，并且结块现象加剧。通过TEM测试可以进一步确定HCP和DHCP的中空结构。如图3e所示，共前驱体显示出实体结构，而AHCP、HCP和DHCP都具有中空棱柱的结构特征(图3f-h)。DHCP的高角度环形暗场(HAADF)图像如图3i所示，可以看到C(图3j)、S(图3k)、Co(图3l)元素均匀分布在DHCP上。选区电子衍射(SAED)用于DHCP的辅助相鉴定。图3m显示了一系列同心圆，它们可以分别索引到Co₉S₈的(111)、(200)、(220)和(311)晶面。HRTEM和对红框所选部分的局部放大分别在图3n、o中示出。区域I中的晶格条纹非常规则(图3p)，它们的晶体间距约为0.3 nm，对应于Co₉S₈的(311)晶面。此外，区域II中的晶格条纹明显扭曲，表明存在一些晶格缺陷。

【图4】a) XRD；b) DHCP和DHCP的S 2p谱；c)DHCP的EPR；d) N₂等温吸附/解吸曲线；e)DHCP和DHCP的相应孔分布；f)DHCP和DHCP的电子传导性。

    XRD用于进一步分析所得材料的相组成。如图4a所示，HCP和DHCP都显示位于(111)、(311)、(222)、(331)、(511)和(440)晶面的典型衍射峰，这些衍射峰可以被索引到Co₉S₈的标准卡(PDF#75-2023)。作者用XPS分析了HCP和DHCP的细微结构差异。图4b显示了HCP和DHCP的S 2p光谱，包括S-S和S-Co的贡献。(S-S):(S-Co)的比值对于HCP和DHCP分别为1.89和1.47，这表明在DHCP中部分缺乏S-S键。此外，与HCP的结合能相比，DHCP的结合能正向移动0.14 eV，这意味着硫空位的形成。N₂等温吸附/脱附曲线显示了典型的H3型滞后回线，这表明了介孔材料的特征(图4d)。基于Barrett-Joyner-Halenda(BJH)方法，HCP的平均孔径分布为9.05 nm，DHCP的平均孔径分布为8.28 nm，证实了HCP和DHCP的典型中孔性质(图4e)。作者用四探针测试仪测试了HCP和DHCP的电导率。如图4f所示，HCP和DHCP的电子电导率随着施加的压力逐渐增加。在30 MPa的压力下，HCP和DHCP的电导率可分别达到20.7和18.6 S·cm^-1。丰富的介孔结构有利于大量催化活性位的暴露，而HCP和DHCP的高电子电导率将为硫正极的导电性提供保证。