近日,电化学储能团队联合西安交通大学、海南大学,在国际知名学术期刊《Journal of Energy Storage》(中科院二区TOP,JCR 1区,影响因子9.8)上发表了题为“Synergistic polysulfide regulation via nickel-based heterostructure anchored on self-supporting carbon cloth for high-performance lithium‑sulfur batteries”的研究论文。该成果通过创新设计镍基异质结构材料,显著提升了锂硫电池的性能,为高能量密度储能器件的发展提供了新思路。
本研究针对锂硫电池中多硫化物穿梭效应、反应动力学缓慢这一难题,通过简便的水热-煅烧法在自支撑碳布上的制备了Ni/V2O3异质结构材料(Ni/V2O3@CC),成功实现了多硫化物的协同调控,其三维导电碳布框架避免了传统电极中粘结剂的使用,确保了结构完整性和电子传输效率。Ni/V₂O₃异质结构结合了金属Ni的催化活性和V2O3的极性吸附能力,通过界面协同效应加速了硫物种的氧化还原动力学。电化学测试表明,Ni/V2O3@CC-S正极在0.1 C下初始放电比容量高达1248 mAh g-1,在5.0 C高倍率下仍保持650 mAh g-1的容量,且循环100次后容量保留率达84%。即使在高硫负载量(4 mg cm-2)下,其放电容量仍稳定在580 mAh g⁻¹,显著优于单组分材料。
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.est.2026.120805
