Bi2Te3/TiO2拓扑绝缘体异质结

多硫化物转化提速

电偶极子域构建的势阱型异质结，同时促进传质、多硫化物捕获与转化。

Chen, Hedong · Cai, Zhiyuan · Liang, Wenhao · 刘琳 · 侯贤华 · 陈福明 · Wang, Jiazhao · Zhang, Xiao · Li, Lin

Angewandte Chemie - International Edition 2025

参数信息

可逆比容量

1375 mAh g⁻¹

容量衰减率

0.022 % per cycle

面积容量

11.2 mAh cm⁻²

技术优势

势阱束缚多硫化物

电偶极子域形成的势阱有利于多硫化物在异质结表面的富集和快速转化，减少穿梭损失。

高载量下性能仍稳定

即使硫载量高达13.2 mg cm⁻²且电解液/硫比低至3.8 µL mg⁻¹，仍能获得11.2 mAh cm⁻²的面积容量和可接受的循环稳定性。

循环衰减可忽略

在1 C下循环1000次，每圈容量衰减仅0.022%，表明异质结在长期循环中能保持结构稳定和催化活性。

应用场景

• 锂硫电池正极：在正极侧构建高效多硫化物转化界面，提升硫利用率。
• 高载量硫电极：高载量下仍能保持高面积容量和循环稳定性，有利于实用化。
• 多硫化物电催化：异质结加速多硫化物氧化还原反应动力学，抑制穿梭效应。
• 电池隔膜改性：作为隔膜涂层，捕获并转化多硫化物，提升电池性能。