一种基于光电触发缺陷诱导的局部电荷分离策略，用于促进锂硫电池中硫元素的双向氧化还原反应动力学

《Small》：A Photoelectronic-Triggered Defect-Induced Local Charge Separation Strategy for Promoting Bidirectional Sulfur Redox Kinetics in Lithium-Sulfur Batteries

本研究提出基于钛空位缺陷TiO?的光电电极策略，通过增强光生载流子分离与多硫化合物氧化还原动力学，有效抑制穿梭效应，显著降低充放电能量势垒，使光辅助锂硫电池在2C倍率下循环400次容量衰减仅0.056%/次。

　　

摘要

光辅助策略在解决锂硫电池（LSBs）中多硫化物穿梭效应和反应动力学缓慢的问题方面展现出了巨大的潜力，但传统的异质结光电电极不可避免地会产生空间屏蔽效应，从而阻碍多硫化物的双向氧化还原反应。本文提出了一种利用光电效应增强的局部电荷分离策略，采用具有钛空位缺陷的TiO₂（Tiv-TiO₂）光电电极来提高表面电势，促进光生电子/空穴的分离，并优化光辅助锂硫电池（PA-LSBs）中的双向硫氧化还原反应。因此，Tiv-TiO₂与多硫化物之间的化学相互作用得到增强，显著降低了锂化/脱锂的能量障碍，减轻了穿梭效应。结果表明，在光照条件下，该PA-LSBs在2C倍率下经过400次循环后，容量衰减率仅为0.056%，表现出优异的循环性能。这项工作不仅为PA-LSBs中的高吸附性和快速反应催化剂提供了合理的设计方案，还凸显了光能耦合在推动下一代储能技术发展中的变革潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。