低电解质/硫比（E/S）是促进锂硫电池（LSBs）获得理想能量密度的关键因素。然而，它同时也带来了许多问题，包括循环和储存过程中强烈的“穿梭效应”，以及限制了硫的利用。

近日，郑州大学王卓，邵国胜教授，武汉理工大学刘金平教授报道了以TiO2（TO）和NaOH为原料，在碳布上制备了Na2Ti6O13（NTO）阵列作为多功能主体，在低E/S条件下同时实现了长周期稳定性、持久的储存期和高的硫利用率。

文章要点

1）借助于理论计算、现场拉曼光谱和电化学测试，研究人员阐明了Na和Ti离子之间的协同配位不仅加速了PSs向不溶性硫化物的转化，从而有效地抑制了PSs的积累，而且极大地提高了含S物种与NTO之间的结合能，有助于防止PSs的歧化，保证了LSBs的持久储存期。此外，阵列结构实现了良好的电解质润湿性，并提供优化的传输路线，从而确保在低E/S下进行有效的电化学过程。

2）实验结果显示，基于高硫负载量（大于4 mg cm−2）的NTO/S正极的LSB在较低的E/S（5：1）下具有高的硫利用率、稳定的循环性能和较长的储存期。

研究工作表明，具有协同多离子吸附中心的阵列材料用于LSB很有前途的S主体材料。

参考文献

Junling Guo, et al, Array-Structured Double-Ion Cooperative Adsorption Sites as Multifunctional Sulfur Hosts for Lithium−Sulfur Batteries with Low Electrolyte/Sulfur Ratio, ACS Nano, 2021

DOI：10.1021/acsnano.1c05536

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05536

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