电催化是硫电极电池性能的关键因素，但是传统的电催化剂、硫反应物表现多种不同分子量，因此限制电催化剂的催化活性，抑制器件的性能。

有鉴于此，上海大学石国升、北京化工大学耿建新等报道Co单原子催化剂通过卟啉配体修饰在石墨烯上，因此克服了催化剂/反应物的失配现象。

本文要点：

（1）

通过原子分辨率TEM表征、XAS光谱表征技术发现Co原子呈现单原子聚集体形式，形成空间上能够分辨的单原子，单原子催化剂的粒径与硫化物的大小匹配，因此实现了对催化活性原子100 %的利用率。

（2）

通过DFT计算，发现Co单原子聚集体能够与硫化物以协同的方式进行作用，因此增强电催化活性，促进硫电极的性能。比如，通过这种Co单原子构建的Li-S电池呈现优异的容量，在0.5 C倍率的600次充放电循环过程中能够维持优异的容量（505 mAh g^-1），具有优异的倍率容量（在6 C倍率中的容量达到648 mAh g^-1）。而且，在较高的硫担载量（11.8 mg cm^-2），具有达到12.52 mAh cm^-2的超高比容量。

参考文献

Xiaodong Meng, Xing Liu, Xueying Fan, Xin Chen, Shang Chen, Yongqiang Meng, Manyun Wang, Ji Zhou, Song Hong, Lei Zheng, Guosheng Shi*, Christopher W. Bielawski, Jianxin Geng*, Single-Atom Catalyst Aggregates: Size-Matching is Critical to Electrocatalytic Performance in Sulfur Cathodes, Adv. Sci. 2021, 2103773

DOI: 10.1002/advs.202103773

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202103773