莆田学院易明杰/大连工业国家级次青人才胡顺友/清华大学杨洋ESM新作:肖特基缺陷和p-p轨道耦合强化锂硫电池性能

本文针对锂硫电池中多电子反应引发的穿梭效应和动力学迟滞问题，提出了一种肖特基型氧空位介导的轨道工程策略。研究背景是锂硫电池商业化进程受限于活性物质利用率低和循环寿命短。研究目的是通过精准调控p区氧化铋的电子结构来提升催化转化动力学。通过湿法还原技术在木质素碳纳米纤维负载的Bi₂O₃上构建肖特基型氧空位，理论计算和原位表征表明该策略能降低Bi的p带中心，优化对多硫化物的吸附强度，显著降低反应能垒。结论表明基于该材料的功能隔膜使电池在1C倍率下循环1000次容量衰减率仅0.032%/圈，高硫负载下实现4.36 mAh cm⁻²的面容量，为p区金属催化剂设计提供了新范式。