单原子催化剂(SACs)在原子尺度的反应机理和构效关系方面具有很好的适用性，为提高多硫化物穿梭效应和迟滞动力学效应下硫电极的利用效率提供了新的可能性。
近日，滑铁卢大学陈忠伟教授，华南师范大学王新教授报道了高度有序的氮掺杂碳纳米管阵列上的氮(N)锚定的囊作为锂硫(Li-S)电池中快速氧化还原的硫载体。
文章要点
1）定向碳纳米管的立方结构可以促进高硫负荷下的快速传质，丰富的单原子活性中心进一步加速了锂多硫化物(LiPS)的转化。原子间距小于1 nm的相邻单原子的协同增强效应进一步加速了高硫负荷下硫的快速多步反应。
2）结果表明，在7.2 mg cm−2的高硫负载量(电解液与硫磺的比例约为3.7 mL g−1)下，100次循环后，锂硫电池表现出良好的循环稳定性，面积容量为5.6 mAh cm−2。即使组装成袋状电池，它在1C循环100次后仍能提供953.4 mAh g−1的高容量，为实际可行的Li-S电池的开发做出了贡献.
参考文献
Xiaomin Zhang, et al, Single zinc atom aggregates: Synergetic interaction to boost fast polysulfide conversion in lithium-sulfur batteries, Advanced Materials. 2022
DOI: 10.1002/adma.202208470
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202208470
