新型MoO2异質結構解决鋰硫電池穿梭效應

爲了解决多硫化鋰（LiPSs）的穿梭效應，提高鋰硫電池（Li-S）的循環使用壽命，廣東工業大學輕工化工學院研究者設計出了一種新型的二氧化鉬（MoO2）异質結構——MoO2-Co2Mo3O8 异質結構，其能有效增强了Li-S電池中對LiPSs的捕獲和催化能力。

在化石燃料日益枯竭與節能减碳政策趨嚴的時代，新能源汽車的發展已成爲必然的趨勢。而作爲新能源汽車最爲重要的零部件之一，動力鋰電池的需求在這個背景下也能實現大幅增長。不過，現有的鋰離子電池因爲存在高能量密度和高安全性不兼容的問題，所以很難滿足衆多消費者的需求，同時有助于Li-S電池的發展。

鋰硫電池因理論能量密度高達2600Wh/kg，而深受廣大儲能研究者的關注。然而，Li-S電池在實際應用中循環壽命是非常短的，因爲多硫化物易溶解于電解液中而形成“穿梭效應”。更詳細地說，穿梭效應是指在循環過程中，正極産生的多硫化物溶解到電解液中，幷穿過隔膜向負極擴散，同時與負極的金屬鋰發生反應，最終造成電池壽命縮短及庫倫效率降低。

爲了解决Li-S電池的不足，廣東工業大學研究者製造出了MoO2-Co2Mo3O8 异質結構，它因對多硫化物具有較强的捕獲與轉化能力，而能有效緩解穿梭效應。研究表明，該异質結構之所以能捕獲和催化多硫化物的主要原因是：1）它內嵌于多孔球體中，而多孔球體能容納較多的硫和多硫化物，以緩解材料體積膨脹；2）多孔球體有獨特的電子運輸通道，因而能加快氧化還原速率；3）MoO2能爲多硫化物提供較多的吸附位點；4）Co2Mo3O8能增强多硫化物的能力。值得注意的是，鈷含量的控制可以平衡MoO2對LiPSs的捕獲能力和Co2Mo3O8催化位點的液固轉化催化能力。

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