钠硫电池(Na-S)以其高能量、低成本等优点受到广泛关注，但硫阴极稳定性差限制了其进一步发展。本文报道了一种化学和空间双约束方法来提高Na-S电池的稳定性。通过C-S/N-C=S键的形式将硫与碳共价结合，实现高强度的锁硫作用。同时，由S8大分子热切割后封闭在碳材料的密闭孔隙中产生S1-S2小物质。因此，硫阴极在1000次循环后保持97.64%的高容量保持率，具有良好的稳定性。实验和理论计算结果表明，Na+通过配位结构(N···Na···S)而不破坏C-S键，从而阻碍了多硫化钠的形成和溶解，保证了良好的循环稳定性。这项工作为解决Na-S电池和其他基电池的S触发稳定性问题提供了一种有希望的方法。

文章标题：Chemical and spatial dual-confinement engineering for stable Na-S batteries with approximately 100% capacity retention

期刊：PNAS

通讯作者：章日光教授、杨琪教授、邱介山教授

第一作者：Yong Zhang、郭欣奕

文章链接：https://doi.org/10.1073/pnas.2314408120

资助：国家重点研发计划项目(2022YFB4101600)、国家自然科学基金项目(U2003216, 22209007)、中央高校基本科研业务费专项资金(butrc202029, butrc202129)、北京市新星计划项目(Z211100002121093)、中国神华煤液化工有限公司(MZYHG-22-01)、深圳市科技计划项目(CJGJZD20210408092801005)资助