近日，电机系杨颖课题组和浙江大学化学工程与生物工程学院陆俊课题组提出了利用配体结构调控空间位阻，对多硫化物的尺寸筛选，实现对多硫化物转化决速步（Li₂S₄到Li₂S₂）的选择性催化。

设计理念

高载硫正极是否能够大倍率、长寿命的充放电是高能量密度、长寿命锂硫（Li-S）电池实际应用的重要影响因素。然而，硫正极的固-液-固多相转换氧化还原反应速率慢，导致硫和多硫化物的利用率低，电池容量快速衰减。尽管引入催化剂能解决多相转换速率，但目前催化剂载量质量占比大多高于10%，距离实用化差距较大。

CuL的均相催化机理

CuL的合成与结构表征

添加1 wt%CuL作为催化剂的锂硫电池的电化学性能

该研究仅通过1wt%的CuL均相添加剂，在10.4 mg cm^-2的高硫负载和6μL mgs^-1的低电解质/硫比下，实现925 mAh g^-1的高初始容量和9.62 mAh cm^-2的面容量，具有0.3%/循环的低衰减速率。该均相催化剂的设计原理与制备技术有望推进高比能、长寿命锂硫电池的实际应用发展。

相关成果以”Self-Assembled Macrocyclic Copper Complex Enables Homogeneous Catalysis for High-Loading Lithium-Sulfur Batteries” 为题发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。

该工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、国家电网科技项目等项目的支持。

论文链接：

https://doi.org/10.1002/adma.202300861