复旦大学&德克萨斯大学奥斯汀分校&上海理工大学&河南大学AM：层状双金属硫化物中锂离子颗粒间传输的原位观测用于高倍率锂硫电池

背景：锂硫电池作为下一代储能体系，虽具备高理论容量与能量密度，但受限于硫正极的低电导率、多硫化物穿梭效应及体积膨胀等问题，尤其在高速率工况下，锂离子传输受限成为关键瓶颈，且缺乏对循环过程中离子迁移的原位可视化研究。研究目的：针对上述问题，研究团队旨在开发一种能实现快速锂离子传输的高性能锂硫电池正极，并通过原位观测阐明其离子传输机理。结论：团队成功制备了基于碳布的自支撑FeMo₂S₄纳米片阵列正极，其层状结构构建了连续的离子传输通道，降低了扩散势垒，并通过原位高分辨透射电镜首次直接观测到颗粒间锂离子的动态迁移。Fe-Mo双金属协同作用增强了多硫化物的吸附与催化转化，有效抑制穿梭效应。所组装的电池在3C高倍率下表现出高容量和优异的循环稳定性，为设计高倍率锂硫电池提供了新策略。