開發(fā)高效的異質(zhì)結(jié)電催化劑并揭示其促進硫物種吸附-電催化的原子級界面機制在鋰硫電池（LSBs）中具有挑戰(zhàn)性。
基于此，廣東工業(yè)大學(xué)李運勇教授（通訊作者）等人報道了具有界面內(nèi)建電場（BIEF）的多功能SnS2-MXene異質(zhì)結(jié)，作為解釋BIEF加速協(xié)同吸附-電催化雙向硫轉(zhuǎn)化作用的模型。異質(zhì)結(jié)界面快速推進了豐富的Li+/e-轉(zhuǎn)移，從而大大降低了Li2S成核/分解能壘，促進了硫的雙向轉(zhuǎn)化。作者通過DFT計算研究了SnS2-Mxene異質(zhì)結(jié)協(xié)同加速吸附-催化轉(zhuǎn)化硫物種的催化機理。結(jié)果表明，由于Mxene中的Ti原子容易失去電子，而SnS2中的S原子容易獲得電子，并且在Mott-Schottky的影響下，SnS2-Mxene異質(zhì)結(jié)形成自發(fā)的BIEF，導(dǎo)致電子從Mxene流向SnS2，因此SnS2表面容易與更多的多硫化鋰（LiPSs）結(jié)合。本文分別計算了態(tài)密度、吸附能、電荷密度差分和分解能壘，進一步證實了SnS2-MXene異質(zhì)結(jié)通過BIEF的快速LiPSs轉(zhuǎn)化動力學(xué)。計算結(jié)果表明，S8和Li2Sn（n = 8、6、4、2和1）分子在SnS2-MXene異質(zhì)結(jié)上的吸附能明顯高于SnS2，進一步說明SnS2-MXene異質(zhì)結(jié)構(gòu)對LiPSs具有更穩(wěn)定和更強的吸附能。此外，由于BIEF的形成，Li2S在SnS2-MXene異質(zhì)結(jié)上的分解能壘低于在SnS2上的分解能壘，這表明Li+和e-的轉(zhuǎn)移被加速，Li2S的分解被改善。Synergistically Accelerating Adsorption-Electrocataysis of Sulfur Species via Interfacial Built-In Electric Field of SnS2-MXene Mott-Schottky Heterojunction in Li-S Batteries. Small, 2023, DOI: 10.1002/smll.202206462.https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202206462.
