锐钛矿/金红石同质结

强锚定高催化多硫化物

通过能带排列与氧空位工程协同，实现对多硫化物的强锚定与高效催化转化，显著提升锂硫电池的硫利用率和循环稳定性。

Ma, Li · Zhang, Youquan · Zhang, Shuai · Wang, Li · Zhang, Chunxiao · 陈月皎 · Qing, Wu · 陈立宝 · 周亮君 · 韦伟峰

Advanced Functional Materials 2023

参数信息

放电容量

1210 mAh g⁻¹

放电容量

689 mAh g⁻¹

容量保持率

63 %

软包电池容量

128.5 mAh

技术优势

锚定与催化双效合一

氧空位作为锚定位点固定多硫化物，同时能带排列促进电荷转移，实现快速催化转化，减少穿梭效应。

近乎完美的能带对齐

理论计算和实验证实，锐钛矿/金红石同质结的能带对齐有利于电荷转移，提升催化活性，加快多硫化物转化动力学。

贫电解液下仍有高容量

在贫电解液/硫比条件下，软包电池仍达到128.5 mAh，展示实际应用潜力。

应用场景

• 锂硫电池：直接用作电池隔膜，抑制穿梭效应并提升倍率性能。
• 高能量密度电池：高硫利用率支持更高能量密度，贫电解液下仍工作。
• 电池隔膜改性：涂覆同质结即可原位锚定和催化多硫化物，工艺简单。