便攜式電子産品、電動汽車、智能電網的快速發展，對能量密度高、成本低的儲能器件提出了巨大的需求。因此，傳統锂離子電池的各種潛在替代品被研究開發。其中，锂硫電池因其超高的理論能量密度（2600 Wh kg^-1）、環境友好、硫成本低等優點，成為最有前途的候選電池之一。然而，循環過程中多硫化物的溶解和穿梭導緻循環穩定性差和庫倫效率低，嚴重阻礙了锂硫電池的發展和實際應用。

近日，我院王成亮教授團隊提出了一種通過原位合成不溶性有機多硫化物氧化還原介質來調節硫化學氧化還原動力學的策略。同時，這種有機多硫化物氧化還原介質可以進一步吸附可溶性多硫化锂，從而有效抑制穿梭效應。最終實現高容量、高倍率性能和長循環壽命的Li-S電池。

團隊利用1,3,5-三醛基間苯三酚（TFP）與多硫化物陰離子間的相互作用，在S正極中引入了TFP添加劑。TFP會與多硫化锂直接反應形成不溶性有機多硫化物，還能夠對未轉化的多硫化锂進行吸附；因此，可以有效地在空間上抑制多硫化锂的穿梭。此外，有機多硫化物作為活性的氧化還原介質，表現出比多硫化锂更快的氧化還原動力學。TFP對空間穿梭效應的有效抑制和對S化學氧化還原動力學的充分調節，最終實現Li-S電池在貧電解液和高硫負載條件下良好的容量、倍率性能和循環穩定性。

圖1. S正極中加入TFP，有效提升Li-S電池的容量、倍率性能和穩定性

該工作發表在國際權威期刊ACS Nano上（影響因子：15.881）。我院博士生姜澄（現為南洋理工大學博士後）和碩士生李露露為論文共同第一作者，我院王成亮教授為論文通訊作者。該研究還得到了南京大學馬晶教授和天津大學胡文平教授等的指導和幫助。

原文鍊接：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c01390