迄今为止，锂-硫（Li-S）电池以其较高的理论容量（1672 mAh g⁻¹）和较低的硫成本成为最有前途的候选储能器件之一。然而，目前Li−S电池仍存在硫利用率低、可溶性多硫化物的“穿梭效应”、循环过程中正极结构不可逆、体积膨胀过大等技术难题，阻碍了Li−S电池的商业化。

基于此，为了克服可溶性锂多硫化物的穿梭效应，大连理工大学张凤祥教授，宋雪旦，Xu Zhang报道了设计并合成了一种新颖的MoS₂−MoO₃/碳壳复合材料（MoS₂-MoO₃/CS），并将其用于隔膜的改性。

文章要点

1）研究发现，MoS₂−MoO₃异质结保留了CS形貌，形成二维（2D）纳米薄片，从而缩短了锂离子和电子的输运路径。理论计算和实验表明，该异质结构对锂多硫化物具有较强的表面亲和力和良好的催化活性。

2）得益于上述优点，采用MoS₂−MoO₃/CS改性隔膜的Li−S电池表现出良好的电化学性能，0.2 C下的放电容量为1531 mAh g⁻¹，1 C循环600次后容量保持92%，放电容量衰减率仅为0.0135%。此外，MoS₂−MoO₃/CS电池仍具有良好的循环稳定性，0.2 C下循环100次后容量保持率为78%，硫负载量高达5.9 mg cm⁻²。

本工作为构建用于高性能Li−S电池的MoS₂−MoO₃异质结构提供了一种简便的设计方法，也有助于加深人们对锂多硫化物吸附和转化过程中异质结构作用的理解。

参考文献

Da Lei, et al, Facile Synthesis of Heterostructured MoS₂−MoO₃ Nanosheets with Active Electrocatalytic Sites for High-Performance Lithium−Sulfur Batteries, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c09007

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c09007