金属锂电极在高容量和低电位方面显示出巨大的应用潜力。然而，其不可控的锂镀/剥离过程、固体电解质界面不均匀以及锂枝晶生长等因素严重限制了其广泛应用。

近日，中科院苏州纳米所蔺洪振研究员，Qingbo Xiao，Jian Wang报道了首次原位合成了高活性的金属单原子催化剂，并将其很好地锚定在层次化多孔纳米碳的含缺陷纳米颗粒中。即开发了一种导电网络，将具有负极缺陷的硫化铁纳米颗粒上活性最高的单个钴原子限制在分级多孔硫掺杂导电纳米碳中（SACo/ADFS@HPSC），用于调节锂表面动力学。

文章要点

1）含缺陷的金属硫化物用于稳定空位处的SACo而不发生聚集，并且比广泛使用的纳米碳锚定SACs显示出更好的亲锂能力，从而赋予杂化基质实现锂离子动力学催化作用的能力。

2）丰富的SAC活性中心引导了均匀的锂形核沉积，并降低了势垒，从而获得了长达1600 h的无锂枝晶寿命和高的库仑效率，远远高于先前文献报道的水平。所设计的面负载量为5.4 mg cm⁻²的Li/S电池，在1 mA cm⁻²电流密度下的面容量为3.78 mAh cm⁻²，相当于1505 Wh kg⁻¹，具有良好的实际应用前景。

参考文献

Jian Wang, et al, Long-Life Dendrite-Free Lithium Metal Electrode Achieved by Constructing a Single Metal Atom Anchored in a Diffusion Modulator Layer, Nano Lett.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c00534

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c00534