生化学院教师叶佳佳在《Journal of Energy Storage》期刊发表文章

锂硫电池因其理论容量高（1675 mAh g⁻¹）、能量密度大（2600 Wh kg⁻¹）且硫资源丰富，被视为替代传统锂离子电池的理想选择。然而，硫的绝缘性、体积膨胀以及多硫化物的“穿梭效应”等问题严重制约了其实际应用。针对这一问题，齐鲁理工学院生物与化学工程学院叶佳佳副教授及团队，与中国科学院苏州纳米所、北京化工大学合作，提出了一种新型FeP/Fe(PO₃)异质结催化剂，通过内置电场效应协同调控多硫化物的吸附与转化，成功解决了上述难题，显著提升了锂硫电池的循环稳定性和能量密度，为下一代高能量密度储能器件开发提供了创新思路。上述研究成果以题为《Constructing FeP/Fe(PO₃)₃ Heterojunction with Built-in Electric Field Effect to Balance the Adsorption and Conversion of Polysulfides in Li—S Battery》的研究论文，发表在国际知名期刊《Journal of Energy Storage》上。

研究团队以玉米秸秆为原料，通过高温碳化制备出三维多孔碳纳米片（PCS），其高比表面积（740 m² g⁻¹）和梯度孔结构可有效缓解硫的体积膨胀并提供快速电子/离子传输通道。在此基础上，通过浸渍-碳化法将FeP/Fe(PO₃)₃异质结纳米颗粒嵌入碳基体中。实验与理论计算表明，异质结界面因功函数差异形成内置电场，加速电荷转移并降低多硫化物的转化能垒，同时Fe(PO₃)₃的强极性与FeP的高催化活性协同提升了多硫化物的锚定与反应动力学。

该研究首次利用农业废弃物玉米秸秆制备高性能碳基载体，不仅降低了材料成本，还为生物质资源的高值化利用提供了新途径。这项工作不仅推动了锂硫电池的实用化进程，也为开发其他碱金属离子电池、超级电容器等储能器件奠定了基础。

撰稿人：王子凡

审核人：高   星