近日，國(guó)際著名期刊《先進(jìn)能源材料》（Advanced energy materials）雜志刊發(fā)了化學(xué)化工學(xué)院王得麗教授團(tuán)隊(duì)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(lái)一直受到研究者的青睞，然而受遲滯的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)影響，鋰硫電池的實(shí)用性進(jìn)展一直未能取得重大突破。研究發(fā)現(xiàn)上述問(wèn)題的根本原因在于單一摻雜的碳材料或單個(gè)催化劑的活性十分有限很難在復(fù)雜環(huán)境中同步實(shí)現(xiàn)對(duì)多種多硫化物的吸附轉(zhuǎn)化，為此通過(guò)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(lái)協(xié)同提升固液界面催化位點(diǎn)對(duì)多硫化物的吸附轉(zhuǎn)化能力是加速鋰硫電池內(nèi)部動(dòng)力學(xué)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(shù)，構(gòu)筑了N和Co共摻雜的三維多孔道網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)自支撐復(fù)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(diǎn)的分級(jí)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(guó)內(nèi)外同行的關(guān)注，促進(jìn)了協(xié)同催化在鋰硫電池中的發(fā)展。
本次在《先進(jìn)能源材料》發(fā)表的綜述以上述策略為基礎(chǔ)，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(yīng)在鋰硫電池的發(fā)展和作用機(jī)理，并展望了未來(lái)鋰硫電池的研究方向，為更高效固液協(xié)同界面的開(kāi)發(fā)梳理的思路。
