一、  研究背景

锂硫电池因其高理论容量（基于硫质量计算高达1675 mAh/g）而成为下一代储能体系的理想候选，但硫的缓慢氧化还原动力学和溶解多硫化锂（LiPSs）引发的“穿梭效应”制约了其实际应用。近年来，各类碳基材料，已被证明可作为硫载体和催化剂加速硫转化动力学并缓解LiPSs穿梭，但其仍存在不可逆钝化和结构变化而导致性能衰减的关键问题，严重制约实际应用。

二、工作简介（含主要图或表）

图1 锂硫电池催化活性与稳定性调控策略

该综述首先总结了锂硫电池催化剂失活的核心机制，将关键限制因素归纳为三类：一是LiPSs过度吸附导致催化剂活性位点占据，制约与硫的电子转移能力；二是绝缘Li₂S沉积形成钝化层，增大界面反应阻抗；三是催化剂表面不可逆重构（如过渡金属硫化物凝胶化、金属硫酸盐生成），破坏活性结构。上述因素将导致锂硫电池的容量快速衰减，最终导致电池失活。

随后，该综述系统梳理了提升催化活性与稳定性的有效策略（图1）。在催化剂表界面设计上，通过优化碳与催化剂相互作用，可以实现LiPSs与溶剂的竞争吸附平衡。在催化活性位点构建上，通过引入均相催化小分子或者形成富催化界面，实现充足可及的催化位点设计，促进Li₂S三维非钝化生长。此外，还可以引入助催化剂稳定催化剂的活性相，或者设计碳基保护层抑制金属硫化，以及改善离子/电子传输性质促进对中间产物的快速反应。基于上述策略获得的长效高活性的催化硫正极，实现了高硫载量与贫电解液条件下锂硫电池硫利用率及循环稳定性提升。

最后，该综述总结了碳基材料在调控催化活性、保护活性位点中起到的关键作用，并展望了未来方向。需进一步聚焦高硫载量/贫电解液下的LiPSs动力学调控、控制Li₂S晶体生长行为，以及调控动态催化反应路径。综上，该综述系统总结了锂硫电池催化剂的活性与稳定性调控方法，为锂硫电池实用化提供了设计思路。

New Carbon Materials 文章信息

PENG Lin-kai, SHI Ji-wei, CAO Yun, LAN Jia-qi, GENG Chuan-nan, LV Wei. Strategies for balancing catalytic activity and stability in lithium-sulfur batteries [J]. New Carbon Materials, 2025, 40(4): 889-908.

彭琳凯, 史济炜, 曹赟, 兰佳琦， 耿传楠， 吕伟. 锂硫电池催化的活性与稳定性平衡策略 [J]. 新型炭材料, 2025, 40(4): 889-908.

DOI: 10.1016/S1872-5805(25)61016-X

原文链接：https://www.sciengine.com/NCM/doi/10.1016/S1872-5805(25)61016-X

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