近日，我校化学工程学院辽宁省能源材料与电化学重点实验室安百钢教授团队的研究成果《Heteroelectrocatalyst for optimizing polysulfides in high-efficiency Li-S batteries》在《Journal of Energy Storage》上在线发表。论文第一作者为我校2022级硕士研究生雷宇航，导师张涵副教授为通讯作者，安百钢教授和陶林老师为共同通讯作者。该项研究工作得到了国家自然科学基金项目、省重点攻关项目和辽宁省能源材料与电化学重点实验室的大力支持。

锂硫电池因其高理论能量密度和低成本，被认为是下一代储能技术的潜力候选。然而，其广泛应用面临多重挑战，如硫化物的穿梭效应和氧化还原反应动力学缓慢。为解决这些问题，该研究设计了一种氧化石墨烯负载MXene-TiO₂异质结气凝胶用作锂硫电池正极，通过强化与多硫化物的锚定和催化转化来改善电池性能。该材料相比于单一的MXene和TiO₂催化剂，具有高的电子导电性、合适的吸附能力和丰富的活性位点。锚定和催化转化多硫化锂的同时，降低了Li₂S的势垒，对其快速均匀沉积和分解起到了极大的促进作用，实现多硫化锂的吸附-扩散-转化之间的动态平衡。实验研究证实，该材料具有高比容量、高倍率性能和长循环稳定性，并且在高硫负载量下具有优异的循环稳定性。

图1. MX-TiO₂催化剂微观形貌、结构和元素分布图

图2. 锂硫电池电化学性能图