高理论能量密度和低成本等优点使得锂硫(Li-S)电池成为下一代储能器件的理想选择。然而由于其反应动力学较慢，使得反应过程不完整，反应速率较低。

为了解决这个问题，近日，云南大学郭洪教授，加拿大西安大略大学Xiaofei Yang报道了利用催化剂和LiPS之间的电子相互作用，将多步过程与化学吸附、催化活性中心和锂离子转移相结合，设计了一个具有精细分子调控机制的协同催化界面。

文章要点

1）催化剂由高导电性的两亲性极性ND-C₃N₄和极少量的空心PdNi合金纳米球组成，具有优良的催化性能。

2）研究人员构建了集多硫化物多位点吸附、NV-Sx-(Pd-Ni)协同催化活性中心和固定化Li⁺转移介体于一体的电催化剂（PdNi@ND-C₃N₄），从而有效地提高了化学反应动力学，抑制了锂硫电池中多硫化物的穿梭效应。

3）所制备的PdNi@ND-C₃N₄正极在0.05 C下的初始容量分别为1538 mAh g^-1。在高硫负荷（6.0 mg cm^-2）条件下，所制备的锂硫电池在1000次循环下表现出0.025%的超低容量衰减率。并通过密度泛函理论（DFT）和原位技术对其催化机理进行了深入分析。

这种独特的协同催化界面策略不仅为早日实现具有高硫负载的高性能锂硫电池的工业化生产提供了有效的策略，而且也为基于协同界面的锂硫电催化剂的合理设计打开了新的窗口。

参考文献

Xu Zhou , Tingting Liu , Genfu Zhao , Xiaofei Yang , Hong Guo , Cooperative catalytic interface accelerates redox kinetics of sulfur species for high-performance Li-S batteries, Energy Storage Materials (2021)

DOI：10.1016/j.ensm.2021.05.009

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.05.009