尽管锂硫（Li-S）电池是一种极有前途的下一代储能技术，但不可控的锂枝晶生长和多硫化锂的穿梭效应等问题又严重限制了Li-S电池的实际应用。单原子催化剂（SACs）具有最高的原子利用率（~100%）和独特的催化性能，有效地提高了储能装置电极材料的性能，可以缓解上述Li-S电池发展面临的问题。

基于此，华南理工大学刘军教授，中科大余彦教授综述了SACs用于高能量密度Li-S电池的最新研究进展，重点介绍了锂负极、硫正极和隔膜的优化设计。

文章要点

1）作者首先简要概述了Li-S电池的电化学，包括锂负极和硫正极的反应，并分析了用于增强型Li-S电池的SACs的基本机理。

2）作者接下来总结了SACs催化活性的基本原理，并对SACs的合成方法进行了概述。此外，还对SACs在其他金属-S电池中的应用进行了补充。

3）作者最后指出了SACs在Li-S电池中应用仍面临的挑战和未来的研究方向，包括：i）由于其高表面能，稳定和高负载的SACs的制备仍然具有挑战性；ii）开发新的载体材料；iii）发展更先进的原位表征方法以深入揭示SAC的催化机理；iv）为了实现低Li金属含量、高S负载量和低电解质/S比，需要具有高导电性基体和高活性的SACs。

参考文献

Ziwei Liang, et al, Advances in the Development of Single-Atom Catalysts for High-Energy-Density Lithium-Sulfur Batteries, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202200102

https://doi.org/10.1002/adma.202200102