金属硫化物表面Li2S的催化氧化用于Li−S电池

多硫化物的结合和捕获以防止其溶解到电解液中，已有多种材料在Li-S电池中得到了很好的研究。在这里，我们发现这些材料中的一些可以作为活化催化剂，在放电产品Li2S被氧化回充电产品硫的过程中发挥重要作用。结合理论计算和实验设计，我们选择了一系列金属硫化物作为模型系统，以识别决定Li2S氧化和多硫化物吸附能量屏障的关键参数。我们展示了Li2S分解能量屏障与孤立的锂离子和硫化物中的硫之间的结合有关；这也是硫化物材料诱导较低过电位的主要原因。这一反应过程的基本理解是朝着材料的合理设计和筛选，以实现Li-S电池中高可逆容量和长循环寿命的重要一步。