使用含有豐富電催化活性位點的單原子催化劑被發現是阻礙Li-S電池穿梭問題的最可行方法。但是因為對于單原子催化劑和載體之間的相互作用機理認識缺乏，因此如何利用單原子催化劑和載體之間相互作用的共同作用加快硫還原反應（SRR）目前仍然受到的關注比較少。
有鑒于此，河南大學陳珂教授、戴樹璽教授、化五星研究員等報道基于DFT理論計算指導，設計了在石墨相氮化碳載體上修飾Co單原子的催化劑（Co-GCN），展示了助催化劑作用增強SRR性能。
本文要點：
（1）
由于GCN氮化碳具有較高的本征電荷極化效應，并且GCN具有獨特的三嗪結構，提供了豐富的Li-N化學鍵作為多硫化鋰（LiPSs）結合位點，以及豐富的N/C-配位結構修飾Co-SAC單原子催化劑。這種結構進一步通過Co-S化學鍵放大了與LiPSs之間的相互作用。Co-SAC和GCN都能夠與LiPS中間體結合，參與硫還原電催化反應。
（2）
由于這些獨特的協同作用，電池在較高的硫擔載量（8.7 mg cm-2）和較低的電解液/硫比例（5.0 μL mg-1）下，展示了優異的倍率性能（718.9 mAh g-1，5.0 C），高面積容量（13.8 mAh cm-2，1584.3 mAh g-1）。
參考文獻
Tianqi You, Huiyue Sun, Wuxing Hua, Shuang Geng, Zhonghao Hu, Yongqi Shang, Qunzhi Huang, Shuxi Dai, Ke Chen, Insights into Co-Catalytic Single-Atom-Support Interactions for Boosting Sulfur Reduction Electrocatalysis, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202425144
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202425144
