锂硫电池体系关键材料研究： 由于较高的能量密度和理论比容量，锂硫电池被认为是下一代先进的储能体系，是当今高比能动力电池领域研究的热点和亟需突破的重点体系。然而，锂硫电池依然存在硫的利用效率较低、电化学性能差以及安全性问题，限制了其实用化进程。这主要归因于多硫化锂的穿梭效应和缓慢的电化学反应动力学过程。构建和使用极性的电催化材料不仅可有效调控多硫化锂的演化，而且还能催化电化学反应的动力学过程，提升电池的可逆容量、倍率和循环性能，对推进锂硫电池的商业化进程具有极为关键的作用。 关键挑战1：多硫化锂的穿梭效应；多硫化锂的穿梭效应是由锂硫电池电化学体系中的浓度梯度力和电场力共同作用引起的，可造成活性材料硫的不可逆损失，电池容量下降；难溶的Li2S2和Li2S在金属锂表面沉积，增大反应极化，延长充电过程，从而导致了电池较差的循环稳定性。 关键挑战2：电化学反应过程滞缓。电化学反应过程滞缓是多硫化锂多步复杂物相转变的直接结果。在电化学反应环境中，多硫化锂频繁地接触电解液，电化学反应延长，形成不可逆的“死硫”，从而导致电池实际容量偏低，循环寿命下降。