内蒙古民族大学刘景海，清华 张跃钢InfoMat：氧化锆膜反应器限域催化实现Li₂S界面动力学活化与高性能锂硫电池

背景：锂硫电池因高理论比容量和能量密度在储能领域备受关注，但硫还原/析出反应中Li₂S沉积与溶解动力学缓慢限制了其快充和高倍率性能。研究目的：针对上述瓶颈，研究团队设计由ZrO₂/氮掺杂碳纳米纤维构成的氧化锆膜反应器（ZMR），通过限域催化实现Li₂S界面的高效可逆转化，以提升电池倍率性能和循环稳定性。结论：ZMR显著活化Li₂S界面动力学，降低极化电位和扩散能垒，使电池在0.1C下实现1460.8 mAh g⁻¹高比容量，5C高倍率下保持931.4 mAh g⁻¹，并在高硫载量（12.0 mg cm⁻²）下实现8.6 mAh cm⁻²面容量和94.2%循环保持率，证明其在长寿命、高能量密度储能器件中的应用潜力。