双活性位点尖晶石硫正极催化剂

四面体吸附·八面体催化

通过Co四面体位与Mn八面体位的吸附竞争，实现多硫化物持续锚定与高效转化，针对锂硫电池硫正极反应动力学缓慢问题。

Li, Hongtai · Pei, Shi · 王雷 · Yan, Tianran · Guo, Tong · Xia, Xiao · 陈驰 · 毛景 · Sun, Dan · 张亮

Angewandte Chemie - International Edition 2023

技术优势

吸附与催化各司其职

Co四面体位通过更强的Co–S共价键持续锚定多硫化物，Mn八面体位则利用离域电子与dz2轨道高效催化转化，两者协同避免单一位点既要吸附又要催化的矛盾。

活性位点可预测调控

通过操纵尖晶石氧化物中可调控的阳离子，实现几何构型依赖的催化活性，为硫还原反应提供通用设计策略。

应用场景

• 锂硫电池正极：作为正极硫载体或添加剂，加速多硫化物转化，提升电池倍率与循环稳定性。
• 电催化硫转化：利用Co/Mn双位点协同催化多硫化物氧化还原，降低反应过电位。
• 电催化剂：尖晶石氧化物中几何构型调控策略可推广至其他电催化体系。