揭示Li−S电池贫电解液硫还原电催化中的催化剂-溶剂相互作用

高效的催化剂设计对于Li-S电池中的贫电解液硫还原至关重要。然而，大多数已报道的催化剂都侧重于催化剂-多硫化物相互作用，且通常仅在电解液大量过量的情况下表现出高活性。在此，我们提出了一条通用规则，通过调控催化剂-溶剂相互作用来促进贫电解液硫还原。同步辐射分析、原位光谱以及理论计算证明，强催化剂-溶剂相互作用显著提高了贫电解液催化活性和电池稳定性。得益于溶剂与钴催化剂之间的强相互作用，该Li-S电池在4.2的低电解液/硫质量比下实现了稳定循环，每圈容量衰减仅为 0.22 %。与富电解液电池相比，该贫电解液电池的容量保持率达 79 %，在已报道的贫电解液Li-S电池中为最高水平。