常温钠-硫（Na-S）电池存在硫利用率低、倍率性能不足和循环性能差等问题，阻碍了其实际应用。
近日，西南大学徐茂文教授，麻省理工学院Yuming Chen，悉尼科技大学汪国秀教授报道了开发了一种N掺杂多层碳网络上的Fe3N量子点（Fe3N-NMCN）电催化剂用于高负载、快速动力学和钠多硫化物保留的Na-S电池。
文章要点
1）研究发现，N掺杂的多层碳网络具有较大的比表面积和层次化的孔隙，实现了高S负载。此外，由于N掺杂的多孔结构和额外的化学吸附位点，N掺杂衬底还提供了必要的物理吸附。同时，多层碳网络很好地抑制了S的团聚和体积膨胀。
2）除了上述优点外，这种结构最大的优点是负载了Fe3N量子点，它通过Na-N和Fe-S键对钠多硫化物表现出极强的亲和力。负载Fe3N量子点的工程化多层碳网络有效地抑制了NaPSs的穿梭，促进了NaPSs的催化。
3）实验结果显示，该正极具有高可逆容量（167.5 mA g−1下，容量达到1165.9 mA h g−1）、优异的倍率性能（16750 mA g−1下，容量达到658.4 mA h g−1）和高达2800次的稳定循环性能，即使在实际相关的硫负载量为85 wt.%的情况下也是如此。更值得一提的是，该正极可用作自立电极，Fe3N-NMCN基质也可推广到其他多电子氧化还原材料中。
参考文献
Qi, Y., Li, QJ., Wu, Y. et al. A Fe3N/carbon composite electrocatalyst for effective polysulfides regulation in room-temperature Na-S batteries. Nat Commun 12, 6347 (2021)
DOI：10.1038/s41467-021-26631-y
https://doi.org/10.1038/s41467-021-26631-y
