电化学触发自旋开关实现锂硫催化化学中活性位点的抗钝化

针对锂硫电池中高活性催化剂易导致绝缘性Li2S积累，引发活性位点钝化的问题，山东大学研究团队提出了一种基于“自旋态可编程”的动态催化策略。该研究以零应变Wadsley-Roth相TiNb2O7 (TNO)为模型，揭示了电化学诱导的Ti4+/Ti3+可逆转变能触发自旋状态变化，通过π电子反馈机制调控Li2S中Li-S反键态，显著降低其分解能垒，从而促进Li2S可逆分解并有效抑制活性位点钝化。实验表明，基于该机制的锂硫电池在-33℃低温下循环240次后容量保持率仍达94.6%；组装的软包电池能量密度高达560 Wh kg-1，并稳定运行100次循环。本研究为设计兼顾高活性和长期稳定性的硫转化催化剂提供了新思路。