深大 / 苏大 / 上海交大 / 中科院过程工程所Nature Sustainability：用于可持续锂 - 硫电池的空间耦合吸附与催化

背景：锂-硫电池因其高理论能量密度和低成本被视为下一代可持续储能技术，但面临多硫化锂穿梭、体积膨胀、硫绝缘性及动力学迟缓等问题，现有解决方案常导致无效质量增加，损害电池能量密度。研究目的：设计兼具高效催化、限域能力且不牺牲能量输出的多功能正极材料，以推动锂-硫电池商业化。结论：研究团队开发了sp-氮掺杂石墨炔多壳层结构，通过空间耦合吸附与催化位点，实现了对多硫化锂的强吸附和高效催化转化，该正极材料展现出超高硫负载率、近理论比容量、优异倍率性能和长循环稳定性，组装的软包电池能量密度达457 Wh kg⁻¹，并通过原位表征和理论计算揭示了构效关系，为高能量密度、可持续锂-硫电池及其他储能体系提供了可拓展的设计方案。