锂硫电池因其理论能量密度高、成本低而受到广泛关注。然而，在高硫负载条件下，多硫化物的穿梭导致催化转化效率缓慢致使电池的容量快速衰减，严重阻碍了其实际应用。在此，本项工作开发了一类利用应力工程诱导拉伸应变调控电催化剂表面催化活性的策略来制备得到晶格间距宽化的MXene/CNT复合多孔微球作为加速氧化还原反应的锂硫电催化剂，从而实现高性能锂硫电池。本项工作通过喷雾干燥法使得MXene表面充分接触氧气形成均匀氧化层，氧化层导致的内应力使得Ti-Ti键拉伸进而引起MXene晶格间距宽化，Ti原子的d带中心向费米能级方向上移，从而增强了Ti原子对多硫化锂的吸附能力，并提升催化转化效率。此外，添加的碳纳米管不仅提高了整体复合材料的电导率，实现了电荷的快速传输，还防止了MXene纳米片的二次堆叠。由于这些结构优势，使得锂硫电池的循环寿命和充放电容量得到了显著的提升。

王新课题组近年来重点关注能源转换领域的应用研究，主要包括光催化、电催化、锂离子电池及其他储能材料和器件等。近三年以第一作者及通讯作者在Nature Communications、JACS、Advanced Energy Materials、Advanced Functional Materials、Advanced Science、Applied Catalysis B-Environmental、Energy storage materials、Nano Energy 等材料与物理领域期刊公开发表论文30余篇。论文得到广东省新型研发机构建设项目、国家自然科学基金项目、广东省自然科学基金项目、西江创新团队项目等支持。

论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202011493