麦立强/许絮/孙丛立AEM：促进硫的双向氧化还原，实现2800次循环锂硫电池！

多硫化物的严重穿梭效应和迟缓的氧化还原动力学是阻碍锂硫（Li-S）电池实际应用的主要问题。

图1 材料制备及表征

武汉理工大学许絮、麦立强、孙丛立等将双金属单原子对植入碳纳米球中作为多功能硫宿主，以解决穿梭效应并促进硫的双向氧化还原动力学。研究显示，空心碳球作为纳米笼容纳硫，以缓解体积膨胀，阻断多硫化物的穿梭。双重Fe-Co位点则表现出出色的协同效应，因为它们的键诱发了原子对之间的电荷再分配，促进了多硫化物和Li₂S/Li₂S₂的转化和解离。

图2 对多硫化物的吸附与催化转化

得益于上述优势，具有双金属单原子对的硫正极在0.5C的条件下循环100次后表现出96.4%的超高容量保持率。更重要的是，它在2C下的2800次循环中每循环仅衰减0.01%，表现出良好的循环性能，并且它还具有优异的倍率性能（电流密度为10C时为618 mAh g-1）。

令人印象深刻的是，组装好的小软包电池在0.2 C下提供了1385 mAh g^-1的高放电容量，经过100次循环后保持869 mAh g^-1。这些结果证明了双单原子催化剂在锂硫电池中有利的双向氧化还原动力学的潜力。

图3 锂硫电池性能

Boosting Bi-Directional Redox of Sulfur with Dual Metal Single Atom Pairs in Carbon Spheres Toward High-Rate and Long-Cycling Lithium–Sulfur Battery. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202301505

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麦立强/许絮/孙丛立AEM：促进硫的双向氧化还原，实现2800次循环锂硫电池！

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