近日，电化学储能团队金占双副教授与温州大学蔡冬副教授、杨植教授团队合作研究取得新进展。团队受天然酶启发制备的新型仿生催化剂，成功攻克了锂硫电池关键技术难题，相关成果为高性能锂硫电池的开发开辟了创新路径。相关成果以“Thiol centric enzyme mimetic catalysis within MIL-47(V) accelerates sulfur redox and enhances stability for lean electrolyte lithium-sulfur batteries”为题发表在国际知名期刊 Nano Research (中科院一区TOP,影响因子9.0)上。该研究彰显了我院在储能材料领域日益提升的科研实力与影响力。

锂硫电池因其极高的理论能量密度而被视为下一代储能技术的理想选择，但其商业化应用长期受限于硫转化动力学缓慢、穿梭效应等诸多挑战。特别是催化材料本身的稳定性不足，是导致电池循环寿命不佳的关键因素。因此，开发能同时提升催化活性和结构稳定性的材料，成为该领域的研究焦点。

在本项合作研究中，团队创新性地模拟天然酶的活性位点保护机制，成功制备了GSH@MIL-47(V)仿生催化剂。该催化剂能稳定并高效激活其巯基功能，像“生物酶”一样持续高效地催化硫物种的转化。电化学测试结果表明，基于该催化剂的锂硫电池展现出卓越的性能：在6C的高倍率下，放电容量高达733.1mAhg-1；经过750次循环后保持在573.0mAhg-1。即使在液硫比低至5.5μLmg-1的极端工况下，电池在0.5C高倍率下仍保持有867.2mAhg-1的容量。这一策略充分展现了仿生酶催化剂在提升Li-S电池性能方面的巨大潜力。

此项突破性成果是我院深化校际合作、推动学科交叉融合的又一典范。通过联合研究，不仅成功解决了领域内的关键科学难题，也显著提升了我院在相关领域的学术声誉，为未来承担更高水平的科研任务奠定了坚实基础。

论文链接：doi.org/10.26599/NR.2025.94908222