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鋰硫電池（LSB）在放電過程中形成可溶性多硫化物（LiPS），導致循環性能下降，尤其是軟包電池的故障。這種失效是由于傳統的硫基質只能吸附LiPS，不能在電化學反應中快速注入和轉移電子。LiPS的緩慢電化學相互轉化導致活性硫材料的持續損失，這是長壽命商用LSB的障礙。在此，重慶大學李存璞、Wang Tao設計并合成了一種類似電子三極管的GeS₂-NiS₂異質結構，用作催化硫主體。

本文要點：

1) GeS₂和NiS₂之間形成了歐姆接觸而不是肖特基接觸，這已通過紫外光電子能譜和X射線吸收精細結構譜得到證實。因此，LiPS可以與類似電子三極管的模型相互轉換：NiS₂充當發射極，通過GeS₂基極將一批電子集體注入LiPS（集電極），最大反應電流放大系數（βR）為105.87。

2) 原位XRD和非原位AFM表明，電子的集體注入可以實現Li₂S的早期沉積，最高可達80%的SOC。最終，S@GeS₂-NiS₂/rGO電池在0.5 C下實現了1007.8 mA h g^?1的高比容量。1.2 Ah軟包電池可以實現405 W h kg^?1的高能量密度，并穩定工作200次循環，突顯了其巨大的實際應用潛力。

參考文獻：

Xun Jiao et.al A 405 W h kg?1 Ah-level lithium–sulfur pouch battery stabilized over 200 cycles by an electron-triode-like GeS₂–NiS₂ heterostructure EES 2025

DOI: 10.1039/D5EE00615E

https://doi.org/10.1039/D5EE00615E