近期，我院李新宇研究員、肖劍榮教授團隊在锂硫電池研究領域取得重要研究成果，分别在國際頂刊《Angewandte Chemie International Edition》（中科院一區TOP，影響因子16.1）、《ACS Nano》（中科院一區TOP，影響因子15.8）、《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》（中科院一區TOP，影響因子7.1）上發表了有關集成納米反應器等在锂硫電池陰極中應用探索的最新研究成果，研究為物理學、材料學、化學、納米技術等不同學科研究前沿的交叉融合。（全文鍊接：https://doi.org/10.1002/anie.202406693；https://doi.org/10.1021/acsnano.4c01264；https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c02312）

該系列研究主要包括利用高導電性的PEDOT封裝納米硫（NS）構建特殊的微環境反應室（SP-NRs），通過界面鍵合将分散的NS納米反應器附着在CNT上，緊密連接成一個串聯集成結構CNT/NS@PEDOT，實現了能量的高效存儲和電荷的高速傳輸；将 NS 錨定在 rGO 上，同時使用 rGO 作為封裝層來合成 S-NRs，将獨立的S-NRs與巧妙的微環境串聯陣列連接，形成垂直堆疊的集成結構。NR 的特殊濃度梯度和密閉空間加速了硫反應物與 Mo2C的碰撞概率，有效防止了反應産物的團聚；以金屬有機框架為主模闆的多孔棒狀骨架來構建LSBs的陰極，在MoO3納米棒上負載ZIF-67并進行硫化形成CoMoS3.13棒狀骨架，将三聚氰胺作為輔助碳源生成高導電性的碳納米管，設計出CoMoS3.13@NCNTs的分層複合材料。分層複合材料相互之間雙金屬離子的交換協同效應帶來的獨特的分層空心結構使複合材料擁有良好的物理約束并加速了LIPSs傳遞和轉化。

該系列研究成果不僅為锂硫電池體系提供了新的精細結構模型，而且為解析锂硫電池陰極的工作機制提供了研究途徑，有效推進了锂硫電池商業化，對于未來高性能儲能器件的實用化發展具有重要意義。

CNT/NS@PEDOT反應機理、DFT計算及原位拉曼測試示意圖

電化學性能與反應機理圖

分層複合材料的TEM圖及電化學性能圖等

（一審：朱鵬飛；二審：鄧健志；三審：董明剛）