近期,304am永利集团光电材料与器件团队刘国博士联合兰州大学张振兴教授、周金元教授,在国际权威期刊《Applied Catalysis B: Environment and Energy》(中国科学院一区TOP,IF=21.1)上发表研究论文,揭示了非晶多硫化钴催化剂的自旋效应及其在锂硫电池中的动态自优化行为。
研究团队通过理论计算与同步辐射X射线吸收谱等手段发现,非晶结构使钴离子呈现高自旋态,增强了其对多硫化物的化学吸附能力,并降低了硫还原反应的能垒,催化性能优于传统晶态材料。基于该非晶催化剂的锂硫电池在0.5 A/g下初始容量高达1540.9 mAh/g,在2 A/g下循环800圈后,每圈容量衰减率仅为0.07%,并在高硫载量和贫电解液条件下仍保持高面容量。

此外,研究首次观察到非晶催化剂在首次循环中发生电化学驱动的“动态自优化”重构,演变为更具活性的稳定非晶相,持续维持催化性能。该成果为高性能锂硫电池催化剂设计提供了新思路。
该研究得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金、甘肃省自然科学基金的支持。湖南理工大学为第一完成单位,刘国博士为第一作者。
文章链接:https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2026.127060。