近日，电化学储能与动力转化团队刘建文教授在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Band Structure and Spin-State-Induced Electronic Configuration Regulation for Efficient Sulfur Redox Reaction”的观点文章。硕士研究生周飞和龚志琪为共同第一作者，湖北大学为第一通讯单位。
在这项研究中，团队成功设计了具有高氧空位浓度的无定形ZnAl2O4材料。这种材料中的Zn四面体位得到了充分暴露，由于低配位数和无序结构的存在，实现了窄带隙和高自旋态，从而显著增强了其催化活性。这一创新设计不仅提高了电子传递效率，还降低了反应能垒，加速了锂多硫化物（LiPSs）的多相转变过程。
研究结果显示，在4C的高电流密度下，该无定形ZnAl2O4材料在800次循环后的容量保持率高达93.9%。此外，当硫负载达到4.5 mg cm−2，且电解质用量仅为8 μL mg−1时，软包电池仍表现出高的放电容量和稳定的循环性能。这一成果不仅为高效催化硫的氧化还原反应提供了新的途径，也为高性能锂硫电池的研发奠定了坚实基础。
