武汉理工许絮/北大庞全全AM | 熔盐铝-硫电池中硫转化动力学的催化机制

本文研究了熔盐铝-硫电池中硫转化动力学的催化机制，重点探讨了单原子催化剂（SACs）在硫氧化还原反应中的催化效果。研究团队构建了氮掺杂碳负载的多种金属SACs，并通过电化学测试、理论计算及TOF-SIMS分析，证实了钴单原子催化剂在熔盐电解质中可有效吸附铝多硫化物并促进其转化为Al2S3。实验结果表明，采用CoNC@S正极的电池在0.5C倍率下循环100次后容量保持率为88.5%，在3C高倍率下可稳定循环6000次。理论计算进一步揭示了SACs能有效吸附多硫化物并促进其转化，其中钴-SACs表现尤为突出，显著抑制了穿梭效应，提升了电池的循环稳定性与反应动力学。