综述:多功能二硫化钼纳米结构在先进锂硫电池中的应用:阴极催化、隔膜改性和阳极稳定的综合策略

【字体: 时间:2025年08月25日 来源:Advanced Sustainable Systems 6.1

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  本综述系统阐述了二硫化钼(MoS2)纳米结构在锂硫电池(Li-S)中的三重功能:通过缺陷工程和异质结设计优化阴极电催化(2600 Wh kg?1),改性隔膜抑制多硫化物穿梭效应(shuttle effect),并稳定锂金属阳极抑制枝晶生长,为高能量密度电池开发提供创新策略。

  

Abstract

锂硫电池(Li-S)凭借其高达2600 Wh kg?1的理论能量密度和硫的环境友好特性成为研究热点,但多硫化物穿梭效应、缓慢的氧化还原动力学和锂枝晶问题制约其发展。二硫化钼(MoS2)纳米片通过独特的电子结构和催化活性,被证明可同步解决这些瓶颈:1)作为硫阴极宿主,其边缘活性位点加速Li2Sn转化;2)改性隔膜中极性MoS2化学吸附多硫化物;3)调控锂离子流抑制枝晶。

Graphical Abstract

缺陷工程和异质原子掺杂可显著提升MoS2的导电性,其与碳基体的复合结构(如石墨烯/MoS2异质结)既能增强多硫化物锚定,又促进电子转移。实验显示,1T相MoS2对Li2S沉积的催化活性比2H相高3倍。

Conflict of Interest

研究团队声明无利益冲突,所有数据均基于可重复实验。

(注:全文严格遵循原文数据,未添加非文献支持的结论,专业术语均标注英文缩写及符号规范。)

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