通讯单位：麻省理工学院；福建师范大学；悉尼科技大学；西南大学室温钠硫电池的实际应用受到硫利用率低、倍率能力不足和循环性能差的阻碍。为了规避这些问题，西南大学徐茂文教授、悉尼科技大学汪国秀教授和麻省理工学院及福建师范大学陈育明教授提出了一种基于N掺杂多层碳网络(NMCN)的高效Fe3N催化剂。该催化剂能够为先进的Na-S电池实现NaPSs的强吸附和快速解离。NMCN的分级孔结构可容纳大量硫，抑制体积膨胀，在循环过程中稳定电极结构。相关工作以“A Fe3N/carbon composite electrocatalyst for effective polysulfides regulation in room temperature Na-S batteries”为题发表在Nature Communications上。
图1. Fe3N-NMCN和S@Fe3N-NMCN的表征。要点1. 制备的S@Fe3N-NMCN正极可直接用作独立电极，无需任何其他粘合剂、导电添加剂和集流体，显着减少了组装电池的时间和成本。纳米纤维内的孔隙和层间的空隙都可以为硫负载提供足够的空间。要点2. 实验和理论结果证明Fe3N通过Na-N和Fe-S键对NaPSs具有显着的亲和力，导致有效的NaPSs强吸附和快速解离。受益于这些结构和组成优势，实现了85wt.%(2.6 mg cm-2)的高硫负载。要点3. S@Fe3N-NMCN阴极在RT Na-S电池中提供令人满意的电化学性能，在比容量(1165.9mA hg - 1 at 167.5 mA g-1)、倍率性能(658.4mA hg-1 at 16750 mA g-1)和循环稳定性(8375mA g-1下2800次循环后几乎没有容量衰减)。这项工作中的分层阴极设计证明了开发具有高质量负载和稳定动力学的稳定阴极的有效性，可以推广到其他电池系统。
