中国科学院王丹课题组通过顺序模板法（STA）设计并合成出中空多壳结构（HoMS）TiO2-x，以充当硫载体材料。三层分离壳结构的层间空隙可以有效地缓冲硫的体积膨胀，还能够实现多硫化物的物理和化学的双重吸附，即不仅通过物理限域捕获多硫化物，还可以通过氧空位和壳表面上Ti3+的强结合作用化学锚定多硫化物。此外，金红石相的高电导率和正电荷相对较少的Ti3+原子核致使电子密度更大，以及多壳结构充当桥粱，能够协同促进电子和离子的转移，克服硫和放电产物的绝缘性，从而显著提高Li-S电池库仑效率和循环稳定性。基于三壳TiO2-x HoMS的硫正极提供903 mAh g-1的比容量，在0.5C下容量保持率为79％，并且在1000次循环后库仑效率为97.5％。优异的电化学性能归功于良好的空间限域和三层壳集成电导率，其结合了物理和化学吸附、短电荷传输路径和力学强度的特征。
Dr. Esmail Husein M. Salhabi, Dr. Jilu Zhao, Dr. Jiangyan Wang, Prof. Mei Yang, Prof. Bao Wang, Prof. Dan Wang, Hollow Multi‐Shelled Structural TiO2−x with Multiple Spatial Confinement for Long‐Life Lithium–Sulfur Batteries. Angewandte Chemie International Edition, 2019.
DOI：10.1002/anie.201903295
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201903295
