广东工业大学刘全兵教授团队最新Adv. Mater.：空间电场效应驱动高效硫还原反应

背景：锂硫电池因高理论能量密度和低成本被视为下一代储能体系，但硫绝缘、多硫化物穿梭及反应动力学迟缓等问题导致性能不佳。传统催化体系难以有序组织多步硫还原反应。研究目的：广东工业大学刘全兵教授团队旨在通过空间维度调控反应顺序，提升锂硫电池性能。他们构筑了具有高曲率尖端和硒化梯度外层的空心海胆状NiCo2O4-xSex框架，耦合尖端局域电场与硒优化电子结构，实现多硫化物的“富集-转化-沉积”空间分工。结论：该结构通过尖端电场吸引物种、硒化梯度层促进硫链断裂及内层引导Li2S可控沉积，将无序反应转为方向性过程。材料在0.1 C下提供1415 mAh g-1容量，10 C下仍达471 mAh g-1，1 C循环500圈后保持693 mAh g-1，软包电池稳定循环且驱动无人机。该研究为复杂多电子界面反应的空间调控提供新思路。