生化学院教师牟红宇在Nano Letters期刊发表文章

锂硫电池（LSBs）因其高能量密度和丰富的硫资源，成为下一代储能技术的重要候选。然而，LSBs的实际应用面临多硫化锂（LiPSs）穿梭效应和缓慢的反应动力学等问题，这限制了其性能的提升。为了克服这些挑战，研究者们通过利用催化材料吸附并加速LiPSs的转化过程，来提高电池的效率和稳定性。尽管已有一些催化材料被提出并应用于此领域，但如何提高催化材料中活性位点的利用率，特别是如何增强这些催化材料对LiPSs的吸附和转化效率，依然是解决LSBs性能瓶颈的关键所在。

鉴于此，生化学院教师牟红宇，高星，张德亮与北京化工大学宋继彬教授进行合作研究，并在《Nano Letters》期刊（中国科学院1区，IF=9.6）上发表了题为“Nitrogen-Doped Graphene-Supported Tungsten Oxynitride Nanoparticles as an Efficient Bidirectional Polysulfide Convertor for Advanced Lithium-Sulfur Batteries”的文章，展示了其在LSBs领域的最新研究成果。在这项工作中，研究团队提出了一种新型氮掺杂石墨烯负载的高分散钨氮氧化钨纳米晶（WNO/NG）催化剂。通过聚合物辅助模板法，研究人员精确调控了WNO/NG复合材料的结构和分散性，从而使其具有丰富的活性位点。此外，该催化剂结合了优异的本征催化活性、强极性和高电导率等特点，能够有效吸附并加速LiPSs的转化过程，在电化学反应中展现出卓越的催化性能。通过系统的电化学分析结合理论计算和原位XRD表征技术，证实了WNO/NG在加速LiPSs转化中的双向电催化特性。研究结果表明，该催化剂不仅能有效降低LiPSs的反应能垒，还能通过高效的界面电荷转移提高LiPSs的转化效率。得益于这些优势，WNO/NG组装的LSBs展现出了优异的性能，其中500 mAh级别的锂硫软包电池循环25圈后容量保持率高达97%，具备较高的应用潜力。

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撰写人：索露露

审核人：高    星