中国科学院上海硅酸盐研究所设计催化剂微结构提升锂硫电池性能

💡这项突破是什么?

中国科学院上海硅酸盐研究所李驰麟研究员团队在锂硫电池催化剂微结构设计方面取得系列进展，相关成果分别发表在ACS Nano、Nano Research和Energy Storage Materials上。

锂硫电池具有高能量密度和低成本的优势，但其商业化应用仍面临多硫化物穿梭效应和缓慢的转化动力学等挑战。针对这些问题，该团队通过设计催化剂微结构，构建了高效的催化体系，加速多硫化物的转化，抑制穿梭效应，提升了锂硫电池的循环寿命和倍率性能。

在ACS Nano上发表的题为“Adjacent Dual-Metal Single Atoms Relaying Polysulfide Conversion for Long-Life and High-Loading Lithium-Sulfur Batteries” 的研究中，团队设计了相邻双金属单原子（Fe和Co）催化剂，实现了多硫化物的中继式催化转化，有效抑制了穿梭效应，提升了电池在高硫负载下的循环稳定性。

在Nano Research上发表的题为“Heterojunction-Interlocked Catalytic Network for Accelerated Polysulfide Conversion in High-Performance Lithium-Sulfur Batteries” 的研究中，团队通过“自上而下”的策略合成了异质结互锁的催化剂-导电网络，增强了催化活性与导电性，提升了电池的倍率性能和循环寿命。

在Energy Storage Materials上发表的题为“Integrated reactor architecture of conductive network and catalytic nodes to accelerate polysulfide conversion for durable and high-loading Li-S batteries” 为题发表于Energy Storage Materials 55 (2023) 73-83。

上述工作第一作者分别是中国科学院上海硅酸盐所与华东理工大学联培博士毕业生伍卿平、中国科学院上海硅酸盐所硕士毕业生刘文龙、副研究员陈克艺和在读博士生雷萌，通讯作者是中国科学院上海硅酸盐所李驰麟研究员、华东理工大学曹发海教授，合作作者有上海交通大学祖丽皮亚·沙地克副教授、华东理工大学许军副教授，相关研究工作得到了国家自然科学基金和上海市科委等项目的资助和支持。