清华大学和中科院苏州纳米所张跃钢教授团队总结了高活性单原子催化剂在锂硫电池领域的研究进展，文章重点探讨了电池体系引入单原子催化剂的功能和作用机制，并提出了单原子催化剂在电化学储能中的应用前景和面临的挑战。
关键词：锂硫电池，单原子催化剂，纳米碳载体，多硫化物转化，硫化锂分解
当今社会高速发展 对能源存储与转化提出了更高的要求，继锂离子电池之后，锂硫电池凭借高能量密度、经济环保等优势成为下一代储能体系的有力候选者。然而，经过多年的开发，该体系中间产物多硫化锂的穿梭效应和硫化锂脱锂缓慢的转化动力学的问题尚未解决，严重阻碍着锂硫电池的实际应用。目前，研究发现，仅依靠复合材料物理或化学吸附的手段来抑制穿梭效应具有局限性，特别是在高载硫量的情况下，活性物质无法得到有效的转化和利用。因此，研究者们提出“吸附+催化”的策略，来综合解决锂硫电池的关键问题和挑战。在探索中，为了保证高能量密度和高活性，原子尺度的催化剂应运而生，获得了广泛关注和研究。
由此，清华大学和中科院苏州纳米所张跃钢教授团队及合作者概述了近年来锂硫电池领域应用碳纳米材料负载单原子催化剂的研究工作，阐述了原子级催化剂在催化硫正极化学转换反应中的重要作用。在该前瞻性文章中，作者系统总结了近些年利用纳米碳材料复合单原子催化剂的方法来改善锂硫电池中离子传输和多硫化物转化动力学方面的研究成果，归纳了适用于电池体系的单原子催化剂制备方法和途径，指出了碳纳米材料作为基底/宿主对于单原子催化剂稳定存在和作用的重要性。进一步，该文章还分别讨论了新型原子级催化剂在助力硫化锂固相分解和促进多硫化物转化中的作用机理，便于我们进一步理解单原子催化剂的作用过程；此外，基于以上探讨及相关研究经验积累，作者们还提出了单原子催化剂对于应用在储能领域的前景和挑战，为实现未来高能量密度存储提供了一条新的、有前景的路径。
相关结果发表在ChemSusChem (DOI: 10.1002/cssc.202000702)上，文章共同第一作者为王健博士和贾鲁婕博士生。文章链接为https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/cssc.202000702
关键词：锂硫电池，单原子催化剂，纳米碳载体，多硫化物转化，硫化锂分解
当今社会高速发展 对能源存储与转化提出了更高的要求，继锂离子电池之后，锂硫电池凭借高能量密度、经济环保等优势成为下一代储能体系的有力候选者。然而，经过多年的开发，该体系中间产物多硫化锂的穿梭效应和硫化锂脱锂缓慢的转化动力学的问题尚未解决，严重阻碍着锂硫电池的实际应用。目前，研究发现，仅依靠复合材料物理或化学吸附的手段来抑制穿梭效应具有局限性，特别是在高载硫量的情况下，活性物质无法得到有效的转化和利用。因此，研究者们提出“吸附+催化”的策略，来综合解决锂硫电池的关键问题和挑战。在探索中，为了保证高能量密度和高活性，原子尺度的催化剂应运而生，获得了广泛关注和研究。
由此，清华大学和中科院苏州纳米所张跃钢教授团队及合作者概述了近年来锂硫电池领域应用碳纳米材料负载单原子催化剂的研究工作，阐述了原子级催化剂在催化硫正极化学转换反应中的重要作用。在该前瞻性文章中，作者系统总结了近些年利用纳米碳材料复合单原子催化剂的方法来改善锂硫电池中离子传输和多硫化物转化动力学方面的研究成果，归纳了适用于电池体系的单原子催化剂制备方法和途径，指出了碳纳米材料作为基底/宿主对于单原子催化剂稳定存在和作用的重要性。进一步，该文章还分别讨论了新型原子级催化剂在助力硫化锂固相分解和促进多硫化物转化中的作用机理，便于我们进一步理解单原子催化剂的作用过程；此外，基于以上探讨及相关研究经验积累，作者们还提出了单原子催化剂对于应用在储能领域的前景和挑战，为实现未来高能量密度存储提供了一条新的、有前景的路径。
相关结果发表在ChemSusChem (DOI: 10.1002/cssc.202000702)上，文章共同第一作者为王健博士和贾鲁婕博士生。文章链接为https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/cssc.202000702
