动态Ni–N4中心实现了多硫化物催化与Li+离子传输控制的同步作用，从而提升了高性能锂硫电池的性能

《AIChE Journal?AIChE》：Dynamic Ni–N4 centers enable concurrent polysulfide catalysis and Li+ flux control for high-performance Li–S batteries

镍四苯基卟啉（NiTPP）作为锂硫电池多功能电解质添加剂，通过Ni-N4中心催化实现多硫化物快速氧化还原介导，抑制其迁移；同时NiTPP分子层状结构富集于锂金属表面，调控锂离子通量并抑制枝晶生长，显著提升电池性能。在4C倍率下容量达634.9 mAh/g，100次循环后0.2C容量保持83.4%，高硫负载（2.9 mg/cm2）且低电解液配比（E/S=5 μL/mg）下仍保持高效充放电。采用可溶双功能分子介质简化电池制备，验证分子工程活性位点在高压锂硫电池中的应用可行性。

　　

摘要

本研究引入了四苯基卟啉镍(II)（NiTPP）作为一种多功能电解质添加剂，旨在同时解决锂硫（Li–S）电池中多硫化物迁移和锂枝晶不受控制生长的问题。NiTPP在电解质中以Ni–N₄中心的形式作为均相催化剂，加速多硫化物的氧化还原反应，从而抑制其迁移；同时，具有锂亲和性的平面分子会迁移到锂金属表面，实现均匀的锂离子传输并保护负极。经过NiTPP改性的电解质显著提升了Li–S电池的性能：在4C电流密度下放电容量达到634.9 mAh g^?1，经过100次循环后（0.2 C电流密度下）仍保持758.3 mAh g^?1（容量保持率为83.4%）；在高硫负载（2.9 mg cm^?2）条件下，使用低浓度电解质（E/S = 5 μL mg^?1）时，放电容量仍为757.5 mAh g^?1，且所有测试均表现出较高的库仑效率。重要的是，NiTPP作为一种可溶的双功能介质，能够促进电解质的均匀反应，简化了Li–S电池的制备过程，并证明了通过分子工程手段设计的活性位点在稳定高能量密度Li–S电池电极方面的商业可行性。

利益冲突声明

作者声明不存在任何利益冲突。