近日，纺织工程教研室包新军博士与云南师范大学王洪恩教授、美国华盛顿大学曹国忠教授合作，在新型能源材料领域取得新进展，相关研究成果以“rGO@TiO_2-xSchottky Heterojunction for Enhanced Bidirectional Catalysis in Polysulfide Conversion”为题发表在国际知名期刊《Journal of Colloid and Interface Science》上（DOI:10.1016/j.jcis.2024.05.199)(中科院SCI一区，Top期刊，IF=9.9)。包新军博士、曹国忠教授和王洪恩教授为论文共同通讯作者，云南师范大学为论文第一和通讯单位，湖南工程学院为共同通讯单位。

图1材料的电化学性能

多硫化物(LiPSs)的穿梭效应和缓慢的转化动力学导致锂硫电池(LSBs)的循环性能差和能量效率低。在这项工作中，通过表面活性剂导向的水热生长，在多巴胺保护的热解下合成了一种分层结构的纳米复合材料，作为LSB的双向催化剂。该纳米复合材料由N掺杂的还原氧化石墨烯(rGO)纳米片通过界面N-Ti和C-Ti键固定在均匀分布的TiO_2-x纳米颗粒上，从而形成丰富的2D/0D肖特基异质结(rGO/TiO_2-x)。密度泛函理论(DFT)计算和原位拉曼表征表明，rGO/TiO_2-x有效抑制了LiPSs的穿梭，增强了氧化还原动力学，实现了硫阴极的高利用率，提高了电池的整体可逆性。在高硫负荷和低电解质/硫比下获得高面积容量。在电流密度为0.2C (1C = 1675 mA· g⁻¹)时，初始比容量达到1010 mA h·g⁻¹，在100次循环中，比容量保留率达到86.4 %。

图2理论计算

包新军博士，高级工程师、副教授，国家新材料测试评价平台稀土行业中心技术专家，曾在稀土功能材料湖南省重点实验室从事科研和管理工作8年。2021年1月入校工作以来，结合纺织领域的静电纺丝技术，积极开展新型储能材料及器件、稀土功能材料及生物质纤维素高值化利用领域的实验研究工作。主持湖南省自然科学基金项目1项和湖南省教育厅优秀青年基金1项，以第一或通讯作者发表SCI论文11篇、EI收录论文4篇，授权国家发明专利10项。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0021979724011883

(审核：李爱国 何斌 傅静琳)