高效的硫正极催化剂可加速多硫离子变动并逼迫穿梭效应，对厘革锂硫电池功能起注意要功用。经过工程所资源化工与能源原料寻求部朱庆山摸索员团队从理论上总结了六方相砷化镍（NiAs）型到正交相磷化锰（MnP）型机关转动所引起的电子组织蜕变，及其对硫正极催化剂活性的感导次序。在此黑幕上，通过调整配位布局进一步优化金属d轨途与多硫离子的成键效力，收场对锂硫催化剂的明了妄想。合系使命于1月30日公布在ACS Nano上（DOI：10.1021/acsnano.2c12436）。
锂硫电池因其超高的理论比容量（1675 mAh g-1）和能量密度（2600 Wh kg-1），被感到是下一代储能体例的有力比赛者之一。可是，中央产物多硫离子的熔化扩散导致锂硫电池容量快速衰减，是制约其孕育的主要因素，亟需建设有效的催化剂。但对催化活性位点以及催化机理清晰的不够却妨害了硫正极催化剂的计划。
NiAs和MnP均是常用的硫正极催化剂构型，搜索团队察觉，比拟于NiAs型，MnP型的阳离子在垂直于c轴的平面上产生位移后，会使两个共边八面体的主旨间距缩短，金属-金属键增强。同时，电子结构随配位处境发作反映转折，金属d轨道的上移或下移将直接影响催化剂和多硫离子的成键结果。基于上述规律，经历掺杂硫原子进一步扭曲[CoP6]八面体，使核心阳离子发作偏移，导致dz2轨途下移和dxz/dyz轨途上移，增强与多硫离子的成键恶果。面向关用化的高负载锂硫电池，将高效的硫正极催化剂和单质硫电纺封装在多孔碳纳米纤维里面，酿成链状结构的纳米反响器，限域多硫离子的曲折响应并举办有效催化，发挥出优秀的电化学性能。
沈子涵博士为论文第一作者，张会刚搜求员及朱庆山搜求员为通讯作者。该任务获得了科技部主旨研发大科学装备前沿寻觅专项（2020YFA0406104），国家自然科学基金面上项目（22075131）和多相错乱编制国家主旨试验室（No. MPCS-2021-A）的维持。
