近日，西安科技大学材料学院卢海副教授团队在高能量密度锂硫电池研究领域取得了新进展。相关成果以“Synergistic adsorption-diffusion-catalytic effect boosting polysulfides conversion by rational isotype heterojunction design for highly reversible lithium-sulfur batteries”为题，发表于国际能源材料领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》。
锂硫电池是一种极具发展潜力的下一代高比能二次电池，然而，迟缓的反应动力学和持续的穿梭效应极大程度限制了锂硫电池的实际性能。针对此问题，卢海副教授团队提出在商用隔膜表面引入WO3/SnO2同型异质结涂层，研究表明，“芝麻球”状的WO3/SnO2在异质界面自发产生内部电场，该电场对多硫化物具有适度的吸附作用，但能够显著加速多硫化物扩散并催化其快速转化。同时，丰富的异质界面作为成核位点可以引导硫化物三维生长，防止催化表面失活。因此使用该涂层隔膜后，多硫化物的穿梭效应得到有效抑制，硫转化反应实现高度可逆，锂硫电池在2C倍率下稳定循环超过1000次，彰显了所构建异质结高效且持久的催化能力。
西安科技大学为论文第一完成单位，卢海副教授为论文第一作者，西安建筑科技大学袁艳教授、西北工业大学孔龙教授为论文共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、陕西省自然科学基础研究计划等项目的联合资助。
原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202425863
WO3/SnO2同型异质结涂层催化功能机制示意图
