Fe₂O₃/Li₃Fe₂S₄ 中间相催化剂

动态耦合催化硫还原

在电化学过程中原位重构形成的Li₃Fe₂S₄中间相，与Fe₂O₃协同催化多硫化物转化，显著加速硫还原反应

Xu, Xupeng · 雷维新 · 78806065 · 78806063 · Pengwu, Wang · Boxiang, Zhuang · Beichen, Duan · Pengbo, Lv · 梁雅儒 · 王艳 · 陈国新 · 柯培玲 · 马增胜

Advanced Functional Materials 2025

具体参数

初始放电容量

{'zh': '1387.1', 'en': '1387.1'} mAh g⁻¹

面积容量

{'zh': '7.6', 'en': '7.6'} mAh cm⁻²

技术优势

原位动态激活

催化剂在电化学过程中自适应重构为Li₃Fe₂S₄，实时调节电子结构以匹配不同阶段的催化需求，无需预先合成。

协同催化硫还原

Fe₂O₃与Li₃Fe₂S₄通过d-p轨道杂化协同促进多硫化物转化，加速反应动力学，而非仅靠单一活性位点。

高载量仍高容量

在8.4 mg cm⁻²的高硫载量下，软包电池仍实现7.6 mAh cm⁻²的面积容量，兼顾高能量密度与实用化条件。

应用场景

• 锂硫电池：用动态中间相催化剂解决穿梭效应与慢动力学，提升容量和倍率。
• 高比能储能器件：在高硫载量下实现高面积容量，直接提升器件的能量密度。
• 电池材料开发：提供通过电化学重构调控过渡金属催化剂的新策略，指导材料设计。
• 下一代电池技术：为开发高比能锂硫电池的先进催化体系铺平道路，替代传统催化剂。