近日，國際著名期刊《先進能源材料》（Advanced energy materials）雜志刊發(fā)了化學化工學院王得麗教授團隊的綜述論文《鋰硫電池的協(xié)同催化工程》（Engineering the cooperative catalysis in Li–S batteries, DOI: 10.1002/aenm.202300611）。我校為論文的唯一通訊單位，王得麗教授為唯一通訊作者。
鋰硫電池有著極高的理論能量密度，近年來一直受到研究者的青睞，然而受遲滯的反應動力學影響，鋰硫電池的實用性進展一直未能取得重大突破。研究發(fā)現(xiàn)上述問題的根本原因在于單一摻雜的碳材料或單個催化劑的活性十分有限很難在復雜環(huán)境中同步實現(xiàn)對多種多硫化物的吸附轉(zhuǎn)化，為此通過共摻雜工程，摻雜碳與納米催化劑相結(jié)合策略和耦合不同功能催化劑方法來協(xié)同提升固液界面催化位點對多硫化物的吸附轉(zhuǎn)化能力是加速鋰硫電池內(nèi)部動力學的非常有效策略，例如我們課題組制備了O, P 共摻雜的大比表面積多孔碳納米片（Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1702381）；結(jié)合靜電紡絲和CVD技術，構筑了N和Co共摻雜的三維多孔道網(wǎng)絡結(jié)構自支撐復合薄膜（Energy Environ. Sci., 2018, 11, 2372）以及利用超交聯(lián)聚合法合成制備了含“親鋰”，“親硫”雙位點的分級大比表面積多孔碳鋰硫電池正極材料等（Adv. Energy Mater. 2021, 11, 2101780）等策略收到國內(nèi)外同行的關注，促進了協(xié)同催化在鋰硫電池中的發(fā)展。
本次在《先進能源材料》發(fā)表的綜述以上述策略為基礎，詳述總結(jié)了雜原子共摻雜，雜原子摻雜碳與催化劑，不同催化劑的結(jié)合所產(chǎn)生的不同協(xié)同催化效應在鋰硫電池的發(fā)展和作用機理，并展望了未來鋰硫電池的研究方向，為更高效固液協(xié)同界面的開發(fā)梳理的思路。
