近日，北京化工大学材料科学与工程学院于中振教授/曲晋教授团队和化工学院郝舒萌副教授在国际著名期刊《Small》上发表题为“A Photoelectronic-Triggered Defect-Induced Local Charge Separation Strategy for Promoting Bidirectional Sulfur Redox Kinetics in Lithium-Sulfur Batteries”的学术论文。本文首次克服传统异质结光电极存在的空间屏蔽效应，利用光电效应实现局域电荷分离，以获得高性能光辅助锂硫电池。

光辅助策略已展现出解决锂硫电池（LSBs）中多硫化物穿梭效应与反应动力学迟缓这两大关键难题的巨大前景，但传统异质结光电极存在不可避免的空间屏蔽效应，会阻碍多硫化物的双向氧化还原动力学进程。本文设计了具有钛空位缺陷的二氧化钛（Ti_v-TiO₂）光电极，利用光电效应实现局域电荷分离，以此提升电极表面电势、促进光生电子-空穴对的分离，并优化光辅助锂硫电池（PA-LSBs）中硫的双向氧化还原动力学。基于此，Ti_v-TiO₂ 与多硫化物之间的化学相互作用得以增强，大幅降低了嵌锂/脱锂过程的能垒，同时缓解了多硫化物穿梭效应。所制备的光辅助锂硫电池在光照条件下、2 C 倍率下循环 400 圈后，容量衰减率低至每圈 0.056%，展现出优异的循环稳定性。该研究不仅为光辅助锂硫电池中高吸附、高动力学性能催化剂的合理设计提供了思路，更凸显了光能-化学能耦合在推动下一代储能技术发展中的变革性潜力。

本文第一作者为硕士研究生苏浩，于中振教授、曲晋教授和郝舒萌副教授为本文通讯作者，北京化工大学为第一完成单位。本研究工作得到了国家自然科学基金项目的资助。

文章信息：Hao Su, Shu-Meng Hao,* Jia-Cheng Yu, Chen-Tao Zhao, Zhong-Zhen Yu,* and Jin Qu*, A Photoelectronic-Triggered Defect-Induced Local Charge Separation Strategy for Promoting Bidirectional Sulfur Redox Kinetics in Lithium-Sulfur Batteries, Small 2025, e07961

全文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202507961