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文章编号： 1672-6987（2025）02-0062-07 DOI： 10.16351/j.1672-6987.2025.02.009
宁大泽， 孙洪广*（青岛科技大学 高分子科学与工程学院， 山东 青岛 266042）
摘要： 锂硫电池（LiSB）凭借其超高的理论容量和高的经济效益，成为未来最有竞争力的电池系统之一。但硫（S）正极的巨大体积膨胀和多硫化物（LiPSs）的穿梭效应使得锂硫电池的应用受到阻碍。使用一种纤维状的SiO2作为模板，利用硬模板法简便地合成了核桃状TiO2中空颗粒（WHTiO2）。随后，WHTiO2与硫复合制备锂硫电池正极，以通过物理限制及化学吸附来削弱穿梭效应。在之后的电化学性能测试中，与C正极相比，WHTiO2正极表现出了超高的比容量（0.1 C时为1 210 mAh · g-1），同时有着优异的容量保持率，电池性能明显提升。
关键词： 锂硫电池； 二氧化钛； 纳米颗粒； 穿梭效应
中图分类号： TB 321； TM 911.3 文献标志码： A
引用格式： 宁大泽， 孙洪广.核桃状TiO2中空颗粒应用于锂硫电池的研究［J］. 青岛科技大学学报（自然科学版）， 2025， 46（2）： 62-68.
NING Daze， SUN Hongguang. Walnut-like TiO2 hollow particles for lithium-sulfur batteries［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition）， 2025， 46（2）： 62-68.
Walnut-like TiO2 Hollow Particles for Lithium-Sulfur Batteries
NING Daze， SUN Hongguang（College of Polymer Science and Engineering， Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266042， China）
Abstract： Lithium sulfur batteries（LiSB） have become one of the most competitive batteries system in the future. However， the huge volume expansion of sulfur （S） cathodes and the shuttle effect of polysulfides （LiPSs） hinder the application of lithium-sulfur batteries. Herein， a fibrous SiO2 was used as a template to easily synthesize walnut-like TiO2 hollow particles （WHTiO2） by a hard template method. Subsequently， WHTiO2 was compounded with sulfur to prepare a cathode to weaken the shuttle effect through physical confinement and chemical adsorption. In the subsequent electrochemical performance tests， In the subsequent electrochemical performance tests， compared with the C cathodes， the WHTiO2 cathodes exhibited an ultra-high specific capacity （1 210 mAh · g-1 at 0.1 C）， and the capacity retention rate is significantly improved， the battery performance is significantly improved.
Key wrds： lithium-sulfur battery； titanium dioxide； nano particles； shuttle effect
收稿日期： 2024-07-01
基金项目： 山东省自然科学基金博士基金项目（ZR2018BEM037）.
作者简介： 宁大泽（1996—），男，硕士研究生. * 通信联系人.
