清华大学深研院「国家优青」吕伟AM | 稀土氧化物催化剂打造超长寿命全固态锂硫电池！

背景：全固态锂硫电池（ASSLSBs）具有高能量密度和本征安全性，但固-固界面的弱轨道重叠和不连续电子耦合导致硫氧化还原动力学缓慢，限制了其发展。研究目的：针对上述挑战，研究旨在通过设计稀土氧化物催化剂，增强催化剂-硫-电解质界面的f-d-p杂化，以加速硫还原反应，并建立定量描述符来指导催化剂筛选。结论：研究提出了杂化强度因子If-d作为定量描述符，成功筛选出Lu₂O₃催化剂，将动力学势垒降至0.088 eV，实现了在5 C下超过20,000次稳定循环和室温下14.48 mAh cm⁻²的超高面积容量，填补了界面轨道相互作用与电池性能间的机理空白，为高能量、长寿命ASSLSBs的设计提供了新原则。