纳米簇活化界面

诱导集体电荷转移

在固定纳米簇活性中心表面捕获到多硫化锂的集体电荷转移，触发非平衡Li2S纳米晶的瞬时沉积。

Zhou, Shiyuan · Shi, Jie · 刘三贵 · Gen, Li · Pei, Fei · Chen, Youhu · Deng, Junxian · Zheng, Qizheng · Li, Jiayi · 赵晨 · Hwang, Inhui · Cheng Jun, Sun · Liu, Yuzi · Deng, Yu · Ling-ling, Huang · 乔羽 · Xu, Guiliang · Jian-Feng Chen, · Amine, Khalil · 孙世刚 · 廖洪钢

Nature 2023

具体参数

锂硫电池理论能量密度

{'zh': '2600', 'en': '2600'} Wh kg⁻¹

技术优势

绕过逐步转化瓶颈

活性中心诱导多硫化锂聚集形成稠密相，通过集体电荷转移直接沉积Li2S，避免了传统单分子路径中Li2S2中间体的缓慢转化步骤。

看清界面反应的真实过程

利用原位液相电化学透射电镜实现原子级分辨，首次捕捉到多硫化锂在电极表面的动态聚集和集体电荷转移，为机理研究提供直接证据。

揭示活性中心的远程调控作用

分子动力学模拟显示，活性中心与多硫化锂间的长程静电相互作用促进稠密相形成，解释了集体电荷转移的物理起源。

应用场景

• 锂硫电池正极界面设计：通过调控界面活性中心诱导集体反应，提升正极转化效率和沉积均匀性。
• 高比能电池开发：利用集体电荷转移机制突破传统逐步反应的动力学限制，实现高比能电池。
• 电催化活性中心调控：通过纳米簇活性中心的远程静电作用调控多硫化锂聚集，改变反应路径。
• 原位电镜研究：提供原子尺度下电极界面动态过程的直接观测手段，为机理研究提供依据。