孙林教授、南京大学金钟教授，JMCA研究论文：NiS-NiTe2异质结构改性隔膜界面协同作用促进锂硫电池硫氧化还原动力学研究

第一作者：谢杰

通讯作者：孙林*，金钟*

单位：常州大学，盐城工学院，南京大学

锂硫（Li-S）电池具有理论能量密度高（2600 Wh kg^-1）和低成本的特点，是最有前途的下一代电池系统之一。然而，其商业化进展仍受到多种因素的制约。锂硫电池中的“穿梭效应”是限制其实际应用的关键瓶颈。尽管隔膜不是电池内的活性组件，但其在影响电池循环寿命和安全性等方面的作用不容小觑。传统隔膜具有孔径大、疏水性强等缺点，无法有效抑制多硫化物穿梭和抵抗电解液渗透。因此，对锂硫电池隔膜进行界面工程设计势在必行。这不仅改变了隔膜对多硫化物的吸附能力及其保留电解质的能力，而且还增加了空间阻力，有利于抑制多硫化物穿梭并提高硫的利用率。此外，隔膜的界面工程可以在一定程度上抑制锂枝晶的生长。

近日，盐城工学院的孙林教授与南京大学的金钟教授合作，在国际材料类知名期刊Journal of Materials Chemistry A上发表题为“Promoting Overall Sulfur Redox Kinetics for Li-S Batteries via Interfacial Synergy in a NiS-NiTe₂Heterostructure-Modified Separator”的研究文章。该文设计制备了NiS-NiTe₂异质结材料用于锂硫电池PP隔膜修饰层，能够有效抑制多硫化锂的“穿梭”和提升电池的倍率性能。

针对锂硫电池中可溶性多硫化锂易于溶解扩散引起“穿梭效应”的难题，通过溶剂热合成、硫化和碲化工艺相结合，成功开发了一种高效的NiS-NiTe₂异质结构材料，作为高性能锂硫电池传统PP隔膜上的功能层。形成的NiS-NiTe₂异质催化材料增强了多硫化锂的化学亲和力，并加速了硫的氧化还原转化。采用 NiS-NiTe₂改性隔膜组装而成的锂硫电池在 0.5 C 下经过 200 次循环后具有 750 mAh g^-1 的高比容量，以及在 2 C 下 480 mAh g^-1 的高倍率性能。这项工作表明 NiS -NiTe₂可实现稳定的硫电化学转化过程，为设计高效催化剂以促进多硫化物中间体的催化转化提供了一种新方法。

Promoting Overall Sulfur Redox Kinetics for Li-S Batteries via Interfacial Synergy in a NiS-NiTe₂Heterostructure-Modified Separator

孙林教授简介：南京大学兼职硕士生导师，盐城工学院、常州大学硕士生导师，2017年获得南京大学博士学位，盐城工学院能源与应用催化科技创新团队负责人。入选江苏高校“青蓝工程”优秀青年骨干教师（2023），江苏省高层次创新创业人才引进计划科技副总。在Adv. Funct. Mater., Energy Storage Mater., Small, Nano Res.等国内外重要期刊发表SCI论文50余篇，论文合计被引用1400余次，H因子22。主持国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、江苏省科技厅碳达峰碳中和专项资金，江苏省博士后基金等多项省部级以上项目，作为研究骨干参与国家自然科学基金面上、青年项目5项。荣获2021年江苏省科学技术奖三等奖（3/7），Nano Research/ Nano Research Energy学术新星奖，“绿色能源 创享未来”首届中国可再生能源技术创业大赛三等奖，江苏省科协青年会员创新创业大赛一等奖，盐城市自然科学学术成果二等奖，盐城市政府专利奖银奖等。

金钟教授简介：南京大学化学化工学院教授、博导、南京大学新材料与能源技术研发中心主任。2003年和2008年分别获得获北京大学学士和博士学位。2008-2014年先后在美国Rice大学和麻省理工学院进行博士后研究。2014年起任教于南京大学，入选了国家“万人计划”科技创新领军人才、国家自然科学基金优秀青年科学基金、国家海外高层次人才引进计划青年项目。主要研究领域是能源化学和材料化学，包括：清洁能源转换与存储材料的结构设计、物理化学机制研究和功能器件应用。已在Nature Chem.、Nature Commun.、JACS、Angew. Chem.、Adv. Mater.等学术期刊发表SCI论文>230篇，他引>17000次，H因子68。主持国家重点研发计划“纳米科技”重点专项青年科学家项目、JW科技委GF科技创新特区项目、装备预研教育部联合基金青年人才项目、国家自然科学基金、江苏省碳达峰碳中和科技创新专项、江苏省杰出青年基金等科研项目。

获得了2023年华为公司火花奖、2021-2023年Clarivate全球高被引科学家及Elsevier中国高被引学者、2021年国家自然科学奖二等奖(5/5)、江苏省科学技术奖三等奖(1/7)、2018年教育部自然科学一等奖(4/7)等奖励和荣誉。目前担任江苏省化学化工学会理事兼青年工作委员会主任委员、江苏省材料学会理事、江苏省汽车工程学会动力电池专委会委员、学术期刊《Frontiers  in Chemistry》副主编、《Nanomaterials》编委、《新能源科技》编委、《Nano Research》、《Journal of  Electrochemistry》、《SmartMat》和《Electron》青年编委等学术任职