光充电锂硫电池研究新进展：光照1.5小时放电21小时

光电转换技术实现了从太阳能到电能的直接转换，是我国推进能源革命、应对气候变化、实现“双碳”发展的重要途径之一。近年来，随着电网系统、人工智能设备和可穿戴自供电小型电子产品的发展，集成一体式光充电电池（Integrate-PRBs：IPRBs）得到了业界的广泛关注。7fYednc

近日，华南农业大学、广州大学、岭南师范大学的联合团队以“因果导向思维”方式，在光充电锂硫电池研究领域取得了新的进展。相关成果以“Complementary Weaknesses: A Win-Win Approach for rGO/CdS to Improve the Energy Conversion Performance of Integrated Photorechargeable Li-S Batteries”为题发表在《德国应用化学》上。7fYednc

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该研究团队提出在IPR-LiSBs中引入石墨烯负载硫化镉（rGO/CdS）光电极，利用“可溶性多硫化物导致LiSBs循环稳定性差”与“CdS的光活性优异但需‘牺牲剂’增强其抗光腐蚀稳定性”两者之间的问题交叉点，构成“取长补短”增效机制。7fYednc

研究发现，rGO/CdS的光催化效应不但能有效地锚定多硫化物以减小穿梭效应、提高IPRLBs的能量转换效率与稳定性，多硫化物的存在实际上也提高了CdS的光腐蚀稳定性。7fYednc

实验结果表明，rGO/CdS光电极组成的IPR-LiSBs在高电流密度（1C）下放电比容量提升至971.30 mA h g^-1，相较于暗条件(857.49 mA h g^-1)下提升了113.3%。值得一提的是，PRLSBs仅经过1.5小时的光照就可以维持21小时的放电过程，实现了高达5.04%的太阳能至电能转换效率。7fYednc

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实验实物图像7fYednc

这种先进的IPRBs系统不但具有更高的理论能量转换/存储效率，还简化了设备配置，提供了良好的安全性、小型化、便携性和灵活性等诸多优势，其也有望赋予传统电池智能化功能，拓宽其在智能电子、光电子和传感器领域的应用，如自供电光电传感器等，展现出广阔的应用前景。7fYednc