电化学储能是实现“碳中和”世界的关键策略，锂硫电池 2 S)本身的电导率低，锂多硫化物(LiPS)溶解引起的穿梭效应，以及LiPS缓慢的转化动力学。
硫主体是高性能锂硫电池的重要组成部分，设计化学结构合理、可限制和转化锂多硫化物的主体是解决穿梭效应和低导电性的有效策略，比如通过构建具有空心结构和特定成分的硫宿主。中空结构在物理上可以将LiPS限制在有限的空间内，从而抑制了电极之间的穿梭。 硫/纳米结构碳复合材料可显著提高导电性和循环性能。金属碳化物的吸附和催化转化的协同作用抑制了LiPS的穿梭效应，保证了硫的高利用率。将空心纳米结构与金属碳化物合理集成是构建高性能锂-硫电池硫主体的有效途径。 有鉴于此， 武汉大学肖巍教授 在 Angew. Chem. Int. Ed. 上发表了最新的研究成果，他们设计了内外均接枝Fe3 C纳米颗粒(Fe3 C@C@Fe3 C)的氮掺杂空心碳作为一种优良的硫宿主，促进LiPSs的吸附转化过程。Fe3 C@C@Fe3 C是在600℃的NaCl-CaCl2 熔体中，用聚多巴胺(Fe2 O3 @PDA)包覆Fe2 O3 纺锤体的电化学还原法制备的。 PDA热解生成氮掺杂碳壳和CO，CO的释放与Fe2 O3 的电化学脱氧同步进行，生成Fe3 C纳米颗粒。中空结构的Fe3 C@C@Fe3 C，两端开口，氮掺杂碳和锚定Fe3 C纳米粒子集电导率、稳定性和催化能力于一体，是Li-S电池的有效硫宿主。 中空的结构和开口的两端可以有效地装载硫和密封多硫化物。N掺杂碳壳增强了极性，增强了与LiPS的相互作用。锚定的Fe3 C颗粒是优良的LiPSs吸附剂，强烈锚定了LiPS，阻止穿梭效应，同时，它也是促进硫转化反应动力学的有效催化剂。由于这些结构和组成上的优点，利用Fe3 C@C@Fe3 C为正极的锂硫电池表现出高硫利用率、强的硫约束能力和快速硫转换动力学，电池的性能大幅提升，能够循环1000次。
肖巍，武汉大学化学与分子科学学院教授、博导，2017年获国家优秀青年科学基金资助。 课题组以资源、环境与能源可持续技术为主线，以电化学技术为研究特色，通过系统深入研究电化学和功能材料的界面过程规律，为材料制备和资源利用的能量效率优化、增值化和技术市场化提供科学基础。 累计发表SCI论文90余篇， SCI他引3000余次。 其中12篇次论文入选ESI索引，IF大于10的论文有5篇。 2014和2015连续入选英国皇家化学学会“Top1%高被引中国作者”榜单。 课题组目前拥有完备的化学、材料、冶金和环境的研究设备，经费充足，国际交流频繁。 现面向海内外招收硕博研究生和博士后。 课题组网站：http://wxiao.whu.edu.cn/ Molten Salt Electrochemical Modulation of Iron-Carbon-Nitrogen for Lithium-Sulfur Batteries. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202111707?af=R
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