多硫化物缓慢的氧化还原动力学和Li₂S在充放电过程中难以分解是锂-硫（Li-S）电池实用化的两大障碍。

近日，哈工大张乃庆教授，Yu Zhang通过两步溶剂浸渍法精确合成了铁钴双中心锚定在空心碳球上的双原子催化剂，并将其用作锂-硫电池的硫主体材料。

文章要点

1）研究人员通过像差校正的高角度环形暗场STEM (HAADF-STEM)清晰地观察到孤立的Fe-Co对，并且通过同步辐射X射线吸收精细结构光谱(XAFS)也证实了(Fe-Co-N₆) 结构，这表明成功合成了Fe-Co DAC，并且继承了SACs的活性中心完全暴露和原子利用率最大化的优点。

2）结果表明，双原子催化剂在充放电过程中表现出优异的双功能催化效果。另外，密度泛函理论计算表明，Fe-Co原子键的形成导致了两个原子间电荷的重新分配，促进了LiPSs的吸附，显著增强了吸附能力，提高了催化效果。

3）实验结果显示，DAC正极具有1001 mAh g^-1的高放电比容量和出色的循环稳定性，在1 C下1000次循环时，每次循环的衰减率仅为0.018%。

参考文献

Sun, X., Qiu, Y., Jiang, B. et al. Isolated Fe-Co heteronuclear diatomic sites as efficient bifunctional catalysts for high-performance lithium-sulfur batteries. Nat Commun 14, 291 (2023).

DOI：10.1038/s41467-022-35736-x

https://doi.org/10.1038/s41467-022-35736-x