研究前沿：胡恩源，锂硫电池 | Nature Materials

本文背景聚焦于锂硫电池作为下一代高比能电池体系面临的挑战，特别是传统体系中的多硫化物“穿梭效应”。研究目的是通过原位高能同步辐射总散射和X射线吸收谱技术，揭示无定形聚合硫正极材料硫化聚丙烯腈在合成及电化学循环过程中的体相结构演化机理，以解析其反应机制并指导材料设计。结论表明，SPAN的形成经历四个连续阶段，其电化学可逆性不仅依赖于S–C共价键，还需吡啶骨架间的π–π堆叠提供电子通道和短链硫结构抑制溶解；研究明确了首圈不可逆容量损失源于残余质子引发的结构变化，并提出了通过优化结构提升性能的准则，为开发长寿命锂硫电池提供了关键理论依据。