能够在恶劣条件下正常工作的高性能锂硫（Li–S）电池引起了人们的极大关注；然而，低温下多硫化物转化的缓慢反应动力学以及高温下多硫化物穿梭问题仍有待解决。为了应对这一挑战，南京大学金钟、广东工业大学张伟和安徽工业大学马连波设计并部署了一种用于锂硫电池的多枝状氮化钒（MB-VN）电催化剂。

本文要点

（1）实验（飞行时间二次离子质谱和吸附测试）和理论结果都证实了MB-VN对多硫化物具有较强的化学吸附能力和较高的电催化活性。

（2）原位拉曼表征显示MB-VN电催化剂可有效抑制多硫化物穿梭。使用MB-VN改性隔膜，Li–S电池在室温下具有优异的倍率性能（3.0 C下为707 mAh g^–1）和良好的循环稳定性（1.0 C下400次循环后为678 mAh g^–1）。

（3）即使在较宽的温度范围（−20至+60°C）内，锂硫电池仍能在高电流率下保持稳定的循环性能。这项工作表明，金属氮化物基电催化剂可以实现耐低温/耐高温的锂硫电池。

Lianbo Ma, et al. Wide-Temperature Operation of Lithium–Sulfur Batteries Enabled by Multi-Branched Vanadium Nitride Electrocatalyst. ACS Nano. 2023

DOI：10.1021/acsnano.3c01469

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01469