高熵氧化物（HEOs）作为锂硫电池高效阴极材料的潜力探索与性能优化

本文系统研究了岩盐/尖晶石结构高熵氧化物（HEOs）在锂硫电池（Li-S）中的催化机制，通过Al/Mg/Fe/Cu/Ni/Co多金属协同作用，显著提升对多硫化锂（LPSs）的吸附能力与硫氧化还原反应动力学。HEO-A和HEO-F分别实现~1062 mAh g?1和~997 mAh g?1的高初始放电容量，并在200次循环后保持优异稳定性（容量衰减率低至0.095%/圈），为高能量密度储能系统开发提供新策略。

　　

Highlight

高熵氧化物（HEOs）因其对多硫化锂（LPSs）的强吸附能力和催化硫氧化还原反应活性，成为提升锂硫（Li-S）电池性能的关键材料。本研究通过溶胶-凝胶法制备了六种金属阳离子（Al、Mg、Fe、Cu、Ni、Co）组成的HEOs，其多孔结构和均匀分布的催化活性位点有效促进了硫的固-液-固电化学转化。拉曼分析证实了具有多样阳离子占位的立方结构，其中Li-O和S-Ni键的协同作用显著抑制了LPSs穿梭效应。

Structural analysis of prepared HEOs

图2(a)显示合成的HEOs具有明确晶体结构：HEO-A为面心立方岩盐结构（空间群Fm-3m），特征峰位于2θ≈36.5°（111）和42.6°（200）；HEO-F则呈现尖晶石结构，展现了通过组分调控实现结构多样性的能力。

Conclusion

通过溶胶-凝胶法成功制备的Al/Mg/Fe/Cu/Ni/Co基HEOs，在Li-S电池中展现出双向电催化活性。立方（岩盐/尖晶石）结构和均匀孔隙率（经XRD和拉曼证实）促进了硫利用率和电荷转移。多阳离子存在提高了构型熵并...

（注：根据要求省略了文献引用标识和图示标识，专业术语保留英文缩写及上下标格式）