TiS₂自适催化正极

原位演变匹配多硫化物

原位锂化动态调控能带结构与电子密度，打破传统催化剂阶段选择性限制，实现宽工况高效转化。

Yuan, Cheng · 王磊 · 承辰 · Yan, Tianran · Tong, Chen · 曾攀 · 张亮

Energy Storage Materials 2026

参数信息

初始面积容量

9.9 mAh cm⁻²

循环后容量保持率

93.1 %

硫载量

8.02 mg cm⁻²

技术优势

越放电越匹配

TiS₂ 在原位锂化过程中从 TiS₂ 变为 Li₀.₅TiS₂ 再到 LiTiS₂，能带结构和 Ti 3d 电子密度随之改变，催化特性与硫物种演变同步。

选择性吸附长链多硫化物

Ti 3d 与 S 3p 轨道杂化逐渐减弱，有利于选择性吸附 Li₂Sₓ（4 < x ≤ 8），从而抑制穿梭效应。

加速液固转化

Ti 3d 电子密度随锂化逐渐升高，电子转移动力学加快，尤其是 Li₂S₄ 到 Li₂S 这一慢步骤。

应用场景

• 锂硫电池：作为正极催化添加剂，提高硫利用率和循环寿命。
• 高能量密度储能：在 8.02 mg cm⁻² 硫载量下实现 9.9 mAh cm⁻² 面积容量，支撑高能量密度电池。
• 电催化材料：TiS₂ 通过原位锂化动态调控能带与电子密度，加速多硫化物转化。
• 催化材料设计：利用可拓扑转化的电催化剂设计，实现与多步电化学反应同步的自适应催化。