锂硫电池（LSBs）在放电过程中会形成可溶性多硫化物（LiPSs），这导致其循环性能下降，尤其是软包电池的失效。这种失效可能是由于传统硫宿主材料只能吸附LiPSs，而无法在电化学反应中快速注入和传输电子。LiPSs的缓慢电化学转化导致活性物质的持续损失，这成为长寿命商业化锂硫电池的一大障碍。
基于此，2025年3月18日，重庆大学李存璞、Tao Wang等人在国际知名期刊Energy & Environmental Science发表题为《405 Wh kg-1 Ah-level Lithium-Sulfur Pouch Battery Stabilized over 200 Cycles by Electron-Triode-like GeS2-NiS2 Heterostructure》的研究论文。
在此，作者成功设计了一种类似电子三极管的GeS₂-NiS₂异质结构，用作硫宿主材料。通过紫外光电子能谱和X射线吸收精细结构光谱证明，GeS₂和NiS₂之间形成了欧姆接触，而非肖特基接触。
因此，LiPSs可以通过类似电子三极管的模型进行转化：NiS₂作为发射极，通过GeS₂基电极向LiPSs（作为集电极）注入大量电子，其最大反应电流放大因子（βR）可达105.87。
原位XRD和非原位AFM表明，这种电子的大量注入可以在约80%的放电深度（SOC）时实现Li₂S的先进沉积。
最终，S@GeS₂-NiS₂/rGO电池在0.5 C倍率下实现了1007.8 mAh g⁻¹的高比容量。1.2 Ah的软包电池能够实现405 Wh kg⁻¹的高能量密度，并稳定循环200次，这突显了其在实际应用中的巨大潜力。
405 Wh kg-1 Ah-level Lithium-Sulfur Pouch Battery Stabilized over 200 Cycles by Electron-Triode-like GeS2-NiS2 Heterostructure, Energy & Environmental Science, 2025.https://doi.org/10.1039/D5EE00615E
