金属锂由于具有最高的理论比容量和最低的氧化还原电势而被视为新一代储能器件中最具前景的负极材料。然而，锂金属电池的实际应用受到不可控锂沉积的限制。之前的研究认为多维度纳米结构的负极能够在枝晶扩展之前对锂沉积的初始成核过程进行调控。北京航空航天大学大学的宫勇吉教授与张千帆副教授通过理论计算与实验验证相结合发展了一种将S元素引入到石墨烯中的新型成核机理。第一性原理计算发现S原子掺杂能够提高在掺杂附近较大区域内对锂的吸附能力。因此，具有五个亲锂位点而非单原子位点的石墨烯材料能够减少锂的不均匀沉积并提高电化学性能。修饰后的锂金属负极过电势低至5.5mV，循环180周后的平均库伦效率仍高达99%。

Tianshuai Wang, Yongji Gong, Qianfan Zhang et al, S-Doped Graphene-Regional Nucleation Mechanism for Dendrite-Free Lithium Metal Anodes ,Advanced Energy Materials,2019

DOI: 10.1002/aenm.201804000

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/aenm.201804000