2022年10月，重庆大学前沿院先进电能源化学研究中心与澳大利亚悉尼大学、澳大利亚伍伦贡大学等知名院校及科研机构合作的研究报到了原子级分散的单层MoS₂团簇、Mo单原子的双活性位点负载于硫掺杂的石墨烯框架，实现创记录80.9%载硫量的硫正极材料（S@MoS₂-Mo₁/SGF），获得优异的室温钠硫电池性能。在电流密度为0.1 A g^-1下，S@MoS₂-Mo₁/SGF正极材料的首圈可逆容量高达1017 mAh g^-1，并且稳定循环1000圈以上，其每圈容量衰减仅为0.05%。该原子级的双活性位点MoS₂-Mo₁能够形成离域电子体系，不仅能够提高硫的反应活性，还能促进钠与硫的反应可逆性，进而抑制其穿梭效应。相关工作以“Atomically Dispersed Dual-Site Cathode with a Record High Sulfur Mass Loading for High-Performance Room-Temperature Sodium-Sulfur Batteries”为题在《Advanced Materials》上发表。

室温钠硫电池的具有资源来源丰富、理论容量高等优点，被认为是非常潜力的下一代电池体系。然而，目前报道的室温钠硫电池的S正极含S较低（通常低于60%），并且其中间产物多硫化物的转化动力学缓慢及其穿梭效应，导致容量的快速衰减，无法满足其实际应用需求。目前采用的单原子催化剂、纳米颗粒的金属硫化物抑制多硫化物穿梭效应的效果有限，因此发展双活性位点的硫正极材料，提高多硫化物的转化动力学，能够有效提高室温钠硫电池的可逆容量。

以单原子Mo负载的硫掺杂石墨烯框架为载体，控制载硫时的温度及时间，可以获得原子级分散的单层MoS₂团簇、Mo单原子的双活性位点硫正极材料，通过高分辨球差透射电镜及QSTEM模拟证实了单层MoS₂团簇结构（如上图）。

研究发现，这种原子级分散的单层MoS₂团簇、Mo单原子的双活性位点能够形成MoS₂-Mo₁离域电子体系，能够向S及多硫化物提供离域电子，从而有效的提高S的反应活性，并且促进多硫化物的转化动力学，实现其快速分解。此外，该双活性位点还能够促进钠离子的迁移能垒，促进钠离子的扩散，进而实现高比能、长寿命室温钠硫电池。

该研究通过对载硫条件的精准调控，构筑了原子级双活性位点硫正极材料，并且从原子水平阐明了双活性位点对硫及多硫化物的反应增强机制，实现了高比能、长循环寿命的室温钠硫电池，对电池体系的电极制备、催化剂的设计具有重要影响。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202206828