Li-S电池具有较高的理论能量密度，但是由于多硫化物的穿梭和缓慢的转化动力学，导致Li-S电池产生快速容量衰减。

有鉴于此，温州大学杨植等报道针对这个问题，发展了一种基于生物学的辅酶型人工酶催化剂，将三聚氰胺MM（melamine）与氯高铁原卟啉（hemin）组合担载于表面修饰羧酸基团的碳纳米管，这种催化剂表现了优异的多硫化物催化转化效果。

本文要点：

（1）

这种催化剂中，三聚氰胺MM作为辅酶，与氯高铁原卟啉hemin人工酶结合，通过FeN₅配位形式或者酰胺共价键担载于碳纳米管CNT导电性基底上，实现了优异和持久性的多硫化物催化转化效果，hemin人工酶与碳纳米管CNT之间构建π-π共轭体系，MM能够形成多重Li化学键，因此为电极提供了优异的导电性和Li⁺传输能力。

（2）

这种协同催化反应机理能够促进快速的硫反应动力学，缓解多硫化物的穿梭现象，而且hemin活性位点损失比例超低（<1.3 %），这种效果比非共价键和交联的催化剂活性位点损失量得以降低60倍。

（3）

通过这种CNT-MM-hemin电极搭建的Li-S电池在1 C倍率900次充放电循环后的容量保持在571 mAh g^-1，一个循环的容量降低仅仅0.046 %。当S的担载量达到7.5 mg cm^-2，电池的电极仍得以稳定的进行110次充放电循环，随后电池的容量仍保持83 %。

参考文献

Suya Zhou, Shuo Yang, Dong Cai, Ce Liang, Shuang Yu, Yue Hu, Huagui Nie, Zhi Yang*, Cofactor-Assisted Artificial Enzyme with Multiple Li-Bond Networks for Sustainable Polysulfide Conversion in Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Sci., 2021

DOI: 10.1002/advs.202104205

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202104205