单原子催化剂“对称性破缺”和“电子调制”实现锂硫电池2400次稳定循环

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【研究背景】 锂硫（ Li-S ）电池被认为是下一代先进能源存储设备中最有前途的候选者之一，这主要归功于其丰富的资源、低廉的成本、环保性以及高达2600 Wh kg -1 的理论能量密度，远超传统锂离子电池（LIBs）。与依赖锂离子插层/脱出机制的LIBs显著不同，Li-S电池基于典型的硫氧化还原反应（SROR）机制，这是一种复杂的16电子转移过程。然而，缓慢的氧化还原动力学以及可溶性锂多硫化物（LiPSs）引发的穿梭效应，导致硫的利用率低下、不受控的Li 2 S 2 /Li 2 S沉积以及快速的容量衰退，这极大限制了Li-S电池的商业应用。值得注意的是，单原子催化剂因其几乎可实现100%的原子利用率以及特定的活性位点电子结构，成为各种氧化还原系统中出色的功能性催化剂，然而开发高效且耐用的单原子催化剂对Li-S电池中的SROR至关重要，但仍面临巨大挑战。 【工 ………………………………