中空多层TiN球

锚定多硫化物

将导电催化与物理限域集成于一体，同步解决穿梭效应与反应动力学缓慢，为高载硫正极提供多功能载体。

Wei, Xu · Bi, Ruyi · 杨梅 · 王江艳 · 于然波 · 王丹

Nano Research 2023

参数信息

初始比容量

1016 mAh·g⁻¹

100次循环后比容量

823 mAh·g⁻¹

2 C倍率下比容量提升倍数

4 times

技术优势

导电催化

TiN本身导电，能催化硫与多硫化物的氧化还原转化，从而改善反应动力学。

表面锚定

TiN表面的氧化钝化层能强烈锚定多硫化物，抑制其溶解穿梭。

多层物理阻隔

多层结构提供物理屏障限制穿梭效应，同时缓冲硫的体积膨胀并缩短电荷传输路径。

应用场景

• 锂硫电池正极：作为硫载体，同步催化转化并锚定多硫化物，提升循环稳定性。
• 高载硫正极：多层结构缓冲体积膨胀，使高载硫正极仍保持高容量和循环性能。
• 多功能硫载体：同时提供导电、催化、锚定和物理限域，替代单一功能的硫载体。
• 电池材料：中空多层TiN球可直接与硫复合制备正极，或作为添加剂改善现有正极。
• 电化学储能：在锂硫电池中实现高比容量和长循环，推动高能量密度储能器件实用化。