梯度氧空位钙钛矿电催化剂

高倍率长寿命

通过梯度氧空位工程从根本上激活钙钛矿氧化物表面状态，实现高倍率下稳定催化，抑制穿梭效应。

Rixin, Qi · 赵联明 · Liu, Pengyun · Yu-Chao, Zhen · Xin, Fu · 李学进 · 崔永朋 · 蔡同辉 · 阎子峰 · 薛庆忠 · 邢伟

Energy Storage Materials 2025

参数信息

比容量（4 C）

724 mAh g⁻¹

比容量（8 C）

587 mAh g⁻¹

容量衰减率（4 C, 1500次循环）

0.039 %

容量衰减率（8 C, 1500次循环）

0.041 %

技术优势

表面氧空位浓度大增

硫梯度渗透到钙钛矿晶格中，驱动氧空位反向梯度分布，使更多氧空位集中在表面，从根本上激活表面状态。

高倍率性能突出

修饰隔膜后，锂硫电池在4 C和8 C下分别获得724和587 mAh g⁻¹的高比容量，表明快速的催化转化动力学。

极端循环稳定性

在4 C和8 C高倍率下循环1500次，每次循环容量衰减率低至0.039%和0.041%，几乎无降解。

应用场景

• 锂硫电池：用该催化剂修饰隔膜，直接提升锂硫电池高倍率性能和循环寿命，抑制穿梭效应。
• 储能器件：为高倍率、长寿命储能器件提供关键催化材料，延长器件服役周期。
• 电催化：展示梯度氧空位调控表面电子结构的通用策略，提升多硫化物转化催化动力学。
• 钙钛矿催化剂：通过硫辅助二次煅烧构筑梯度氧空位，从根本上激活钙钛矿催化剂表面，解决钝化问题。