中青在线讯  锂硫电池理论比能量是目前锂离子电池的3～5倍，被认为是最有前途的新一代电池，但也面临循环寿命低、活性物质利用率低、硫正极材料及其放电产物导电性差等难题。近日，华东理工大学化工学院化学工程联合国家重点实验室研究人员，在高性能锂硫电池的研究工作中取得重要进展，提供了一种电催化加快聚硫化物还原反应速率的新思路，为锂-硫电池正极材料的设计提出了理论指导。

    据介绍，该项研究工作主要由硕士研究生陶颖卿等在龙东辉教授的指导下完成，并得到了化工学院刘宇副教授在量化计算方面的支持。研究者采用液相浸渍法将具有电催化活性的Nb2O5纳米颗粒均匀负载到中孔炭微球骨架中，以此作为单质硫的载体，结合物理和化学吸附作用封装活性物质硫和中间聚硫化物，实现了硫正极性能的大幅提升。

    同时，研究人员利用电化学动力学研究证明，Nb2O5纳米晶体不仅与多硫化物阴离子之间存在着强烈的化学吸附作用，而且可以作为电化学催化剂显著加快聚硫化物还原反应速率，减少多硫化物的“穿梭效应”。该硫正极表现出空前的倍率性能与优良的循环稳定性，在5C的电流下，放电容量达到887 mAh/g，循环500次后，容量维持在650mAh/g。

    近日，该项研究工作的相关研究论文“Kinetically-Enhanced Polysulfide Redox Reactions by Nb2O5Nanocrystal for High-Rate Lithium–Sulfur Battery”以全文形式发表在《能源环境科学》上。