【儀表網 研發(fā)快訊】鋰硫電池憑借高理論能量密度、低成本及環(huán)境友好等優(yōu)勢，成為下一代儲能技術的重要候選體系。在實際應用中，貧電解液工況是實現(xiàn)鋰硫電池高能量密度產業(yè)化的關鍵，但硫還原反應動力學遲緩問題尤為突出，尤其是 Li2S2向 Li2S 的固固轉化階段能壘高、反應滯后，極易造成多硫化物累積、活性位點堵塞、硫利用率偏低及循環(huán)穩(wěn)定性衰減，嚴重制約了高能量密度鋰硫電池的規(guī)?；涞?。
 

　　針對這一難題，西安交通大學化學學院郗凱教授團隊提出電子釘扎界面工程策略，精準構筑兼具長程有序與局部無序特性的新型催化體系，通過非晶納米域改性與局域電子結構精細調控，構建梯度有序活性位點，研發(fā)出電子釘扎界面催化劑 a-FeOOH@Fe/AlOx(EPIC)，該催化劑依托多級電子相互作用實現(xiàn)催化增效，獨特結構形成高效導電通路與梯度供電子特性，成功實現(xiàn)硫還原反應過程解耦，大幅加速貧電解液條件下固固轉化效率。該創(chuàng)新策略展現(xiàn)出優(yōu)異實用價值，組裝的3.6 Ah大容量軟包電池可穩(wěn)定運行，能量密度達到 418.6 Wh·kg?1。此項研究突破了貧電解液鋰硫電池固固轉化動力學受限的核心瓶頸，為高能量密度鋰硫電池催化材料的精準設計提供了理論思路與技術范式，有力推動了鋰硫電池新能源動力電池等領域的產業(yè)化進程。
 

　　相關研究成果以“基于電子錨定界面工程加速固-固轉化動力學構建高能量密度鋰硫電池(Boosting Solid-Solid Conversion Kinetics via Electron-Pinned Interface Engineering for High-Energy-Density Li-S Batteries)”為題，發(fā)表于材料領域頂級期刊《先進材料》(Advanced Materials)?；瘜W學院助理教授金力、博士生金正千和鄧騰為共同第一作者，化學學院郗凱教授為通訊作者，西安交通大學為論文唯一通訊單位。該工作得到了劍橋大學R. Vasant Kumar教授，南京大學彭路明教授，北京大學龐全全教授和鄭州大學付永柱教授等多位領域專家的指導。該工作得到了國家自然科學基金“超越傳統(tǒng)電池體系”重大研究計劃培育項目及面上項目、國家自然科學基金青年基金、中國博士后面上基金、陜西省青年基金、陜西省秦創(chuàng)原創(chuàng)新人才計劃等項目的資助。論文感謝西安交通大學國家儲能技術產教融合創(chuàng)新平臺耿直老師和西安交通大學分析測試共享中心的支持。
 

　　引用：西安交大郗凱教授團隊在鋰硫電池領域取得進展 西安交通大學 【引用時間：2026年7月17日】