中国科学院金属研究所：高比能锂电池用催化材料 | Nature Catalysis

背景：高比能锂电池（如锂硫、锂氧电池）中的催化转化反应涉及固相绝缘产物的沉积，这会覆盖催化位点并阻断电子传输，导致催化活性丧失。研究目的：中国科学院金属研究所的研究旨在重新定义电池用催化材料的设计准则，突破常规热力学描述符的局限性，以解决固相产物覆盖下维持高效电子传输的挑战。结论：研究提出了以产物电子性质为核心的新思路，通过理论计算和实验验证，发现双原子催化材料在反应初期由热力学能垒主导，后期则由产物电子性质决定性能；基于此准则开发的材料能改变产物绝缘性，维持催化活性，显著提升了锂硫和锂氧电池的性能，并在安时级软包锂硫电池中实现了超过450 Wh kg-1的能量密度，为相关电化学体系确立了普适性设计原则。