锂硫电池具有高的理论容量，是下一代极具竞争力的二次电池。然而，高的多硫化锂转化能垒以及缓慢反应的动力学等问题限制了其发展。针对此，本文提出了构筑离域电子型异质结催化剂（DIHC）结构的概念，调控该离域电子的态密度，能够改善异质结催化剂的活性位点数，这不仅提高了催化多硫化锂转化的效率，还降低了多硫化锂转化的反应能垒。通过多种电化学实验以及XRD、Raman、UV-Vis等原位射线/光谱分析，深入剖析DIHC催化特性与机理之间的构效关系。进一步的，通过多硫化锂转化和硫化锂的成核/溶核实验，再一次证明了离域型等电子体异质结的类似“火山图”状的催化能力变化。基于FeCoOxSy/NC功能修饰层，优化后锂硫电池获得了较强的电化学性能，尤其在高负载与贫电解液的条件下，电池的初始面容量可达6.67 mAh cm-2。进一步地，将电池搁置410h后继续充放电，电池仍旧可以保持优异的性能且自放电衰减率仅为0.015%（搁置过程中），在100圈长循环后仍旧保持了837 Wh kg-1的能量密度。
O原子(XO=3.5)的电负性高于等电子的S原子 (XS=2.5)，在硫化时可采用等电子S原子取代O原子，制备了FeCoOxSy/NC离域型等电子型异质结。在制备取代过程中，将等电子型异质结中稳定的O部分替换为等电子的S，从而形成离域等电子型电场，这会引起明显的电荷重分布，进而建立介稳电子结构状态，提升材料的催化活性。
通过电化学测试有效验证并优化了FeCoO1.5S1.0/NC离域型等电子型异质结的吸附/催化特性。并且通过设计的搁置实验以及后续的长循环实验，也进一步表明了该异质结有利于推动硫物质的氧化还原反应，抑制多硫化锂的穿梭，推动转换型电池催化剂设计理论的发展。
通过构筑并测试原位紫外吸收光谱、Raman光谱以X射线衍射光谱，进一步验证了等电子型异质结催化剂对多硫化锂的吸附、催化转化特性。结果表明，基于FeCoO1.5S1.0/NC离域型等电子型异质结的电池有着优异的硫的氧化还原能力。
论文信息：
Delocalized Isoelectronic Heterostructured FeCoOxSy Catalysts with Tunable Electron Density for Accelerated Sulfur Redox Kinetics in Li-S batteries Peng Chen, Tianyi Wang, Di He, Ting Shi, Manfang Chen, Kan Fang, Hongzhen Lin, Jian Wang, Chengyin Wang, Huan Pang Angewandte Chemie International Edition Dol：10.1002/anie.202311693
文章的第一作者是扬州大学陈鹏硕士，通讯作者是扬州大学王天奕教授、德国卡尔斯鲁厄理工学院王健博士以及扬州大学庞欢教授。
