近期,，我校物理與電子信息工程學(xué)院李新宇研究員、肖劍榮教授團(tuán)隊(duì)在鋰硫電池研究領(lǐng)域取得重要研究成果,，分別在國際頂刊《Angewandte Chemie International Edition》（中科院一區(qū)TOP,，影響因子16.1）、《ACS Nano》（中科院一區(qū)TOP,，影響因子15.8）,、《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》（中科院一區(qū)TOP，影響因子7.1）上發(fā)表了有關(guān)集成納米反應(yīng)器等在鋰硫電池陰極中應(yīng)用探索的最新研究成果,，研究為物理學(xué),、材料學(xué)、化學(xué),、納米技術(shù)等不同學(xué)科研究前沿的交叉融合,。（全文鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202406693；https://doi.org/10.1021/acsnano.4c01264,；https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c02312）

該系列研究主要包括利用高導(dǎo)電性的PEDOT封裝納米硫（NS）構(gòu)建特殊的微環(huán)境反應(yīng)室（SP-NRs）,，通過界面鍵合將分散的NS納米反應(yīng)器附著在CNT上，緊密連接成一個(gè)串聯(lián)集成結(jié)構(gòu)CNT/NS@PEDOT,，實(shí)現(xiàn)了能量的高效存儲(chǔ)和電荷的高速傳輸,；將 NS 錨定在 rGO 上，同時(shí)使用 rGO 作為封裝層來合成 S-NRs,，將獨(dú)立的S-NRs與巧妙的微環(huán)境串聯(lián)陣列連接,，形成垂直堆疊的集成結(jié)構(gòu),。NR 的特殊濃度梯度和密閉空間加速了硫反應(yīng)物與 Mo2C的碰撞概率，有效防止了反應(yīng)產(chǎn)物的團(tuán)聚,；以金屬有機(jī)框架為主模板的多孔棒狀骨架來構(gòu)建LSBs的陰極,，在MoO3納米棒上負(fù)載ZIF-67并進(jìn)行硫化形成CoMoS3.13棒狀骨架，將三聚氰胺作為輔助碳源生成高導(dǎo)電性的碳納米管,，設(shè)計(jì)出CoMoS3.13@NCNTs的分層復(fù)合材料,。分層復(fù)合材料相互之間雙金屬離子的交換協(xié)同效應(yīng)帶來的獨(dú)特的分層空心結(jié)構(gòu)使復(fù)合材料擁有良好的物理約束并加速了LIPSs傳遞和轉(zhuǎn)化。

該系列研究成果不僅為鋰硫電池體系提供了新的精細(xì)結(jié)構(gòu)模型,，而且為解析鋰硫電池陰極的工作機(jī)制提供了研究途徑,，有效推進(jìn)了鋰硫電池商業(yè)化，對(duì)于未來高性能儲(chǔ)能器件的實(shí)用化發(fā)展具有重要意義,。

CNT/NS@PEDOT反應(yīng)機(jī)理,、DFT計(jì)算及原位拉曼測(cè)試示意圖

電化學(xué)性能與反應(yīng)機(jī)理圖

分層復(fù)合材料的TEM圖及電化學(xué)性能圖

（一審：朱鵬飛；二審：鄧健志,；三審：董明剛）