​宋英泽/张炜/蔡文龙Adv. Sci.：405.1 Wh/kg高比能软包锂硫电池！

锂硫(Li-S)电池能否真正应用，与揭开多硫化锂(LiPSs)的演化反应直接相关。按照这一思路，设计具有同步缓解LiPSs穿梭和促进硫转化功能的促进剂至关重要。

西南科技大学宋英泽、中科院重庆绿色智能技术研究院张炜、四川大学蔡文龙等提出了一个一体化的”氮平衡”策略，即通过调节局部氮演化行为来构建一个高活性的Ni-N-C系统，以实现高能Li-S软包电池。

图1. 用于最大化Ni-N-C体系电催化活性的一体化“氮平衡”示意

局部氮平衡导致了镍配位构型、镍原子负载、氮空位缺陷、活性氮和电子传导性的同时优化，从而形成了明显不同于传统镍单原子催化剂（SAC）的活性Ni-N-C系统。受益于最大化的电催化活性，Ni-N-C系统在放电和充电过程中分别有效地引发了Li₂S的成核和分解反应。

图2. 用于硫转化反应的Ni-N-C电催化剂的电催化活性分析

因此，即使在高硫负载和90°折角的条件下，Li-S软包电池也能获得良好的放电容量和循环稳定性。令人印象深刻的是，一个0.5Ah级的Li-S软包电池也成功实现了405.1 Wh kg^-1的显著能量密度。总体而言，这项工作为实用的锂硫电池提供了一种有效的电催化剂活性提升策略，从而缓解了电池的实际能量与未来电力需求之间的差距。

图3. 软包Li-S电池性能

Nitrogen Balance on Ni–N–C Promotor for High-Energy Lithium-Sulfur Pouch Cells. Advanced Science 2022. DOI: 10.1002/advs.202204027