电纺TiO₂纳米纤维夹层

宽温域高效阻隔多硫化物

作为锂硫电池隔膜夹层，利用表面氧空位高效捕获多硫化物，实现宽温度范围内的稳定循环。

杜嬛 · Ma, Dan · Zhang, Yuefeng · 马建民 · Wang, Jianyi · Xiao, Qinggui · 汪滨 · 田亮亮 · 庄金亮

Inorganic Chemistry 2023

参数信息

初始放电比容量

1279 mA h g⁻¹

高倍率放电容量

798 mA h g⁻¹

容量衰减率

0.057 %/次

高温循环容量

932 mA h g⁻¹

低温循环容量

931 mA h g⁻¹

技术优势

多硫化物捕获强

TiO₂同轴纳米纤维表面丰富的氧空位和电正性Ti位点，通过化学吸附高效锚定多硫化物，抑制穿梭效应。

高低温都能用

在50 °C和-10 °C下，电池经80次循环后容量分别保持在932和931 mA h g⁻¹，说明该隔膜在宽温域下稳定。

能扛高倍率

在2.5 A g⁻¹高电流密度下仍保持798 mA h g⁻¹容量，说明离子传输快、极化小。

应用场景

• 锂硫电池：直接替换隔膜，抑制多硫化物穿梭，提升循环寿命和倍率性能。
• 高比能电池：通过高效隔膜改性，让高硫载量电池稳定释放高比能。
• 固态电池：采用氧化物纳米纤维夹层，可引入固态电解质界面，改善固固接触与多硫化物固定。
• 钠硫电池：同为多硫化物体系，氧空位捕获策略有望迁移至钠硫电池，抑制穿梭。