硫为何能被“锁”在碳中？揭示杂化硫-碳正极的限域转化机制

背景：纳米限域技术可调控反应路径与动力学，但传统多孔碳限域硫时存在填充不均、多硫化物穿梭等问题，其限域转化机制尚不明确。研究目的：德国马普所Evgeny Senokos团队以天然萜烯芳樟醇和硫为前驱体，通过一锅法逆硫化-热缩合构筑杂化硫-碳正极，系统研究热处理过程中硫链、自由基、孔隙及碳骨架的演变规律，揭示限域转化机制。结论：温度在450–600 °C时，可形成兼具适中硫含量、稳定硫自由基、超微孔限域及部分共轭碳网络的结构，促进硫的准固态可逆转化；其中700 °C样品硫利用率达99%，450 °C样品实现接近1000 mAh g SC-1容量和1200 Wh kg SC-1能量密度。该工作为设计高稳定、高利用率的室温钠-硫电池正极提供了新依据。