P掺杂Te空位CoTe₂-x/MXene电催化剂

双向加速硫转化

通过磷掺杂与碲空位协同，在硫还原与氧化方向分别降低成核与解离能垒，实现双向强效催化。

Zhao, Yang · Yu, Wang · Zhe, Liu · 吴庆生 · 吴彤 · Yongqing, Fu · Yuhong, Tang · 温鸣

Journal of Energy Chemistry 2026

具体参数

容量衰减率

{'zh': '0.069', 'en': '0.069'} %

面容量

{'zh': '16.7', 'en': '16.7'} mAh cm⁻²

软包电池面容量

{'zh': '7.57', 'en': '7.57'} mAh cm⁻²

技术优势

双向催化速率大幅提升

P掺杂增加Co位点的电子密度降低硫还原成核能垒，Te空位形成缺电子Co位点降低硫化锂解离能垒，二者协同实现氧化还原双向加速。

超高面容量

在13.7 mg cm⁻²高硫载量下实现16.7 mAh cm⁻²的面容量，并能维持稳定循环。

循环稳定性突出

在1 C下循环1000次，每次容量衰减仅0.069%，远超常规锂硫电池。

应用场景

• 锂硫电池正极：替代碳基正极，同步解决穿梭效应与缓慢动力学，提升容量和寿命。
• 高载硫电极：在高载硫下维持有效催化和高面容量，满足实际能量密度需求。
• 固态锂硫电池：双向催化设计有望缓解固态体系中更严重的反应动力学限制。
• 软包电池开发：在贫电解液条件下实现高面容量，推动锂硫电池向实用软包器件发展。
• MXene基能源材料：利用MXene作为高导电载体协同缺陷工程，构建多功能电催化剂。