尽管锂硫电池具有潜力，但由于其穿梭效应和多硫化物转化较为缓慢等缺点，仍然严重阻碍了锂硫电池的实际性能。由于具有强极性和丰富的表面催化位点，具有多种组分的复杂结构已被广泛用于解决锂硫电池的不足。在这方面，富含内在缺陷的分级多孔碳结构（DHPC）被认为可以同时满足Li-S电池的所有要求，尤其是LiPSs的有效捕获和催化转化。

有鉴于此，中国石油大学（华东）胡涵教授，吴明铂教授报道了具有固有富含缺陷的分级多孔碳结构，即使在高硫负荷下，仍然具有强亲和力和对多硫化物的高转化活性。

文章要点

1）研究人员使用含氮前体，通过简单而有效的原位模板策略以及随后的脱氮程序，可制备DHPC。

2）分层结构确保了高的硫负载量，而固有缺陷则通过固有的极性牢固地锚定了活性物质，并由于其在缺陷部位的强极性和加速的电子转移而促进了它们的化学转化。

3）使用这种碳材料作为硫主体的锂硫电池在0.5 C时可提供1182 mAh g^-1的高比容量，出色的循环稳定性和500次循环后，仍具有70％容量保持率以及出色的倍率性能。

该策略重新激发了人们对探索纯碳材料在锂硫电池以及其他储能设备中的潜力的极大兴趣。

Lu Guan, et al, Intrinsic Defect-Rich Hierarchically Porous Carbon Architectures Enabling Enhanced Capture and Catalytic Conversion of Polysulfides, ACS Nano, 2020

DOI：10.1021/acsnano.0c02294

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c02294