我院教师在锂硫电池隔膜改性抑制锂硫电池中多硫化物的穿梭效应方面的研究取得进展。通过将具有吸附-催化效应的异质结Mo-MoB材料改性隔膜，有效提升了锂硫电池的电化学性能和循环寿命。相关成果以“Synergistic Adsorption-Electrocatalysis of Mo–MoB Heterostructures for Lithium–Sulfur Batteries”为题，于2022年9月发表在ACS Applied Energy Materials杂志上。

异质结Mo-MoB的合成方法和改性后锂硫电池的循环性能及Mo-MoB的吸附和催化性能

锂硫电池具有理论比能量高(2600Wh/Kg)、价格低廉等优点，被认为是最有前途的电池体系之一。硫正极的低电导率、多硫化物的穿梭效应和充放电过程中巨大的体积变化，导致其性能衰减，严重阻碍其实用化进程。其中，单质硫的电子绝缘性，阻碍了电子在硫活性物质和集流体之间的传输，并且电化学反应的中间产物长链多硫阴离子会溶于电解液，在电场作用下于正负极之间形成穿梭效应，并与金属锂发生反应生成不溶的硫化锂沉积到锂金属表面，增加电池内阻，降低电池寿命。

本工作利用异质结Mo-MoB材料改性隔膜的正极侧，实验结果表明Mo-MoB材料具有强的吸附性，能够将多硫化物锚固在正极侧，从而抑制多硫化物的穿梭效应。理论计算结果也表明，Mo-MoB具有强的吸附性。不仅如此，Mo和MoB能够协同催化多硫化物的转化，从而进一步将锚固在正极侧的多硫化物转化为Li₂S/Li₂S₂，通过Mo-MoB的吸附-催化协同作用，有效提升了锂硫电池的动力学性能和循环寿命。

该研究工作得到了吉林省教育厅“十三五”科学研究规划项目和东北电力大学博士助推计划项目的支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.2c02440