近日，港澳宝典大全，光电子材料与器件研究所在锂硫电池电催化剂的研究方面取得新进展，题为“Self-Supported Tungsten Nitride and Carbide Heterostructures with Vanadium Doping Tandemly Catalyze the Conversion of Polysulfides for Lithium-Sulfur Batteries”的文章发表在《Advanced Functional Materials》期刊上（影响因子18.5，中科院一区）。

 

 

锂硫电池具有超高的理论能量密度（2600 Wh kg⁻¹），被认为是继锂离子电池之后极具发展潜力的电化学储能体系之一，但是在充放电过程中缓慢的硫还原反应动力学和可溶性多硫化物的“穿梭效应”严重阻碍其实际应用。为此，本工作设计合成了直接生长在碳布导电基底上的自支撑钒掺杂氮化钨和碳化钨异质结构（CC@V-W₂N/WC_1-x）应用于锂硫电池，可以在不受粘结剂和导电添加剂干扰的情况下，串联催化多硫化物中间产物的液-液转化和液-固转化。实验和理论计算结果均证实了V-W₂N对催化长链多硫化物的还原更有效，而V-WC_1-x则更有利于催化短链多硫化物的转化。因此，由CC@V-W₂N/WC_1-x/S组装的锂硫电池表现出高的硫利用率，优异的倍率性能和良好的长期循环稳定性。该研究突出串联催化策略对多硫化物连续转化的重要意义，并为开发高性能锂硫电池电催化剂提供了一条可行途径。

 

材料学院22级硕士研究生陈永清为该论文第一作者，港澳宝典大全为第一单位，论文共同通讯作者为蔡道平讲师和詹红兵教授。

 

论文网址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202411941