鋰硫（Li-S）電池存在嚴重的多硫化物穿梭、硫轉(zhuǎn)化動力學遲緩和臭名昭著的鋰枝晶等問題，從而降低了放電容量、循環(huán)壽命和安全性。工程催化劑是同步調(diào)控硫和鋰物種演化行為的可行策略。

2024年7月17日，西南科技大學宋英澤教授、張青春副研究員和清華大學深圳國際研究生院周光敏副教授合作，在材料頂級期刊Advanced Materials發(fā)表題為《An Electrolyte Engineered Homonuclear Copper Complex as Homogeneous Catalyst for Lithium–Sulfur Batteries》的研究論文。

本研究中，在電解質(zhì)中原位合成了氯橋雙核銅絡合物（Cu-2-T）作為均相催化劑，以合理優(yōu)化Li-S氧化還原反應。

根據(jù)同步輻射X射線3D納米計算機斷層掃描、小角中子散射和COMSOL結(jié)果，精心設計的Cu-2-T提供了完全活性的位點和足夠的接觸，用于均勻地引導Li₂S成核/分解反應，并穩(wěn)定鋰工作界面。

此外，電解液中Cu-2-T含量為0.25 wt%，接近飽和濃度，進一步增強了實際運行的Li-S電池中的均質(zhì)優(yōu)化功能。

因此，在 400 次循環(huán)后，Li-S 電池的容量保持率在 0.2 C 時從 51.4% 提高到 86.3%，在 1.0 C 時達到 77.0%。

此外，硫正極在Cu-2-T的幫助下實現(xiàn)了軟包電池和高硫負載（6.5 mg cm^?2，電解液用量為4.5 μL mg_S^?1）的實際場景下的穩(wěn)定循環(huán)。

文獻信息：An Electrolyte Engineered Homonuclear Copper Complex as Homogeneous Catalyst for Lithium–Sulfur Batteries, Advanced Materials, 2024, 10.1002/adma.202405790