為了解決多硫化鋰（LiPSs）的穿梭效應(yīng)，提高鋰硫電池（Li-S）的循環(huán)使用壽命，廣東工業(yè)大學輕工化工學院研究者設(shè)計出了一種新型的二氧化鉬（MoO2）異質(zhì)結(jié)構(gòu)——MoO2-Co2Mo3O8 異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其能有效增強了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(jié)能減碳政策趨嚴的時代，新能源汽車的發(fā)展已成為必然的趨勢。而作為新能源汽車最為重要的零部件之一，動力鋰電池的需求在這個背景下也能實現(xiàn)大幅增長。不過，現(xiàn)有的鋰離子電池因為存在高能量密度和高安全性不兼容的問題，所以很難滿足眾多消費者的需求，同時有助于Li-S電池的發(fā)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(guān)注。然而，Li-S電池在實際應(yīng)用中循環(huán)壽命是非常短的，因為多硫化物易溶解于電解液中而形成“穿梭效應(yīng)”。更詳細地說，穿梭效應(yīng)是指在循環(huán)過程中，正極產(chǎn)生的多硫化物溶解到電解液中，并穿過隔膜向負極擴散，同時與負極的金屬鋰發(fā)生反應(yīng)，最終造成電池壽命縮短及庫倫效率降低。
為了解決Li-S電池的不足，廣東工業(yè)大學研究者制造出了MoO2-Co2Mo3O8 異質(zhì)結(jié)構(gòu)，它因?qū)Χ嗔蚧锞哂休^強的捕獲與轉(zhuǎn)化能力，而能有效緩解穿梭效應(yīng)。研究表明，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)之所以能捕獲和催化多硫化物的主要原因是：1）它內(nèi)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能為多硫化物提供較多的吸附位點；4）Co2Mo3O8能增強多硫化物的能力。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(zhuǎn)化催化能力。
