近日，菠菜广告投放平台许国保副教授团队在国际知名期刊《先进科学》(Advanced Science)上发表论文《Mo-O-C共价耦合的二硫化钼-碳基复合材料增强锂硫电池中多硫化物的催化转化》(Mo-O-C Between MoS₂and Graphene Toward Accelerated Polysulfide Catalytic Conversion for Advanced Lithium-Sulfur Batteries)。许国保与清华大学深圳国际研究生院张祺博士、周光敏副教授为该文共同通讯作者，我校菠菜广告投放平台2019级研究生张家玉为第一作者，我校为第一单位。

锂硫电池具有比能量密度高(2600 Wh kg^-1)、成本低和环境友好等特性，是非常有前景的下一代高比能电池。但锂硫电池在充放电过程中，中间产物溶解于电解液，所造成的多硫化物穿梭会导致锂硫电池产生快速的容量衰减、严重的自放电、低的库伦效率等系列问题，对其实际应用性能产生严重损害。二硫化钼/碳复合材料作为锂硫电池隔膜修饰材料，能有效吸附与催化电解液中游离的多硫化物，从而有效抑制穿梭效应。然而在协同作用下，如何发挥两种材料的最大化优势，两者的电子传导及价键耦合是关键。

基于此，通过DFT理论计算结果，许国保证明在二硫化钼与氮掺杂碳间形成的Mo-O-C键，能有效提高二硫化钼与碳之间的电子传输，增强二硫化钼边缘位点对多硫化物液-固的双向转换的催化能力。基于理论计算结果，制备出纳米花状MoS₂与3D碳基体（氮掺杂还原氧化石墨烯和碳化三聚氰胺泡沫）通过Mo-O-C键共价耦合而成的复合材料(MoS₂@CF-NRGO)。3D氮掺杂碳基体具有高比表面积和优异导电性，纳米花状的MoS₂有丰富的边缘活性位点，更重要的是，MoS₂@CF-NRGO界面的Mo-O-C键共价耦合能疏通两者间的电子传导，进而协同增强对多硫化物的催化转化。得益于MoS₂@CF-NRGO增强的电子/离子传输、对多硫化物穿梭的有效抑制和对Li₂S沉积和解离的改善，MoS₂@CF-NRGO修饰隔膜装配的锂硫电池展现了良好的电化学性能。