开发高效的异质结电催化剂并揭示其促进硫物种吸附-电催化的原子级界面机制在锂硫电池（LSBs）中具有挑战性。
基于此，广东工业大学李运勇教授（通讯作者）等人报道了具有界面内建电场（BIEF）的多功能SnS2-MXene异质结，作为解释BIEF加速协同吸附-电催化双向硫转化作用的模型。异质结界面快速推进了丰富的Li+/e-转移，从而大大降低了Li2S成核/分解能垒，促进了硫的双向转化。作者通过DFT计算研究了SnS2-Mxene异质结协同加速吸附-催化转化硫物种的催化机理。结果表明，由于Mxene中的Ti原子容易失去电子，而SnS2中的S原子容易获得电子，并且在Mott-Schottky的影响下，SnS2-Mxene异质结形成自发的BIEF，导致电子从Mxene流向SnS2，因此SnS2表面容易与更多的多硫化锂（LiPSs）结合。本文分别计算了态密度、吸附能、电荷密度差分和分解能垒，进一步证实了SnS2-MXene异质结通过BIEF的快速LiPSs转化动力学。计算结果表明，S8和Li2Sn（n = 8、6、4、2和1）分子在SnS2-MXene异质结上的吸附能明显高于SnS2，进一步说明SnS2-MXene异质结构对LiPSs具有更稳定和更强的吸附能。此外，由于BIEF的形成，Li2S在SnS2-MXene异质结上的分解能垒低于在SnS2上的分解能垒，这表明Li+和e-的转移被加速，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.
