资料学院赵勇课题组在锂硫电池正极反响调控方面获得新进展

  （图1 a）传统长途电子搬运受限的固-液-固（SLS）反响途径；b)半醌（TBAQ

  锂硫（Li-S）电池因其高的理论单位体积内的包含的能量（≈2600 Wh kg-1）、低成本和环保等长处而具有一起的吸引力。但是，因为反响物硫（S）和放电产品硫化锂（Li2S）固有的物理电子绝缘性特点，导致电极与活性物质之间的长程电子搬运受限。尤其是在高S负载条件下，块体硫物种的存在进一步加重了块体硫远端与正极的电子搬运难度，然后造成了较差的正极反响速率。较低的正极反响速率以及S/Li2S的不完全转化导致锂硫电池器材较差的倍率功能和容量开释。前期课题组研讨报导了新式芴酮分子作为锂硫电池正极S复原的液相催化剂，加快Li2S的构成然后显着提高了电池正极反响速率和安稳才能（Energy Storage Materials, 2023, 57, 299）。但是，芴酮作为液相催化剂，其较低的氧化复原电位无法促进Li2S的氧化反响，对电池充电进程影响小。因而，完成S和Li2S之间快速可逆的双向转化反响（S+2e‒+2Li+↔Li2S）是提高锂硫电池充放电功率的要害，将有力推进锂硫电池实用化进程。

  针对以上问题，赵勇课题组构建了一种新的催化化学反响途径：可溶性的2-叔丁基-半蒽醌锂（Li+TBAQ•−），可一起作为电子的供体和受体进行化学S复原和Li2S氧化反响。在初始充放电状态下，Li+TBAQ•−能够有显着效果地地活化固体S和Li2S，增加可溶性多硫化锂（LiPSs）的生成，然后经过液相电子搬运途径促进S和Li2S长程电子搬运然后大幅度的提高正极反响速率，进一步有效地提高了锂硫电池的倍率功能和循环安稳性。锂硫电池在硫载量为7 mg cm-2、电解液/硫（E/S）份额为7时，其放电容量是未增加Li+TBAQ•−电池的5倍。上述研讨为开展新式硫正极液相催化剂、构建高效锂硫电池正极反响途径供给了全新思路。

  河南大学资料学院博士研讨生朱雪冰为论文榜首作者，赵勇教授为论文通讯作者，浙江大学陆俊教授为论文一起通讯作者。本作业得到了国家自然科学基金委、河南省科技厅、河南省教育厅和河南大学的全力支撑。论文链接：

  赵勇，现为河南大学“杰出人才特区支撑方案”特聘教授，国家高层次青年人才，研讨方向为高比能电池新式电解质构筑和界面反响调控。掌管包含国家自然科学基金区域立异开展重点项目、面上项目等国家级项目4项，近五年在Joule、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等学术期刊上宣布SCI论文四十余篇，授权发明专利5项。