锂硫电池最棘手的问题是其缓慢的硫氧化还原反应动力学，因此迫切需要高效的催化剂来加速硫的转化。虽然目前的催化剂材料可以在一定程度上提高电池的性能，但对于实际的高硫负载锂硫电池来说，效果远远不能令人满意。因此，为了实现锂硫电池的全面改进，需要开发更高效率的新型催化剂。 

氮化钽（TaN）因其带隙窄、过电位低、化学稳定性高等优点，被广泛应用于氧还原等电催化反应。尽管TaN在锂硫电池中具有很高的催化硫氧化还原反应的潜力，但TaN在锂硫电池中的应用研究尚未见报道。为了解决锂硫电池中的穿梭效应和反应动力学迟缓的问题，我院杨植教授团队开发了一种多孔高密度氧掺杂氮化钽纳米结构（nano-TaNO）作为高效催化剂应用于锂硫电池中。nano-TaNO内部和表面都形成了均匀的纳米孔通道，具有储存更多的硫物种、易于电解液渗透和良好的电子/Li⁺传输等优点。更重要的是nano-TaNO中高密度O掺杂不仅提供了高导电性，还通过Li−O化学相互作用和激发S₃^*−自由基的生成促进了多硫化物的吸附/转化，开辟了从S₈到Li₂S新的转化路径。因此，即使在高硫负载条件下，nano-TaNO正极也表现出优异的比容量和可循环性。该项工作表明，氮化钽和大量阴离子掺杂工程在调控多硫化物中间体的形成和制造高性能锂硫电池方面具有巨大的潜力。

相关研究成果以“High-density oxygen-doped nano-TaN enables robust polysulfide interconversion in Li−S batteries”为题发表在《Chinese Chemical Letters》（IF=8.455）上，温州大学为唯一通讯单位，我院研究生于爽、张永贵为该论文共同第一作者，杨植教授与青年教师杨硕博士、肖逵逵博士为该论文共同通讯作者，我院教师聂华贵教授、蔡冬博士参与了这项工作。该工作受到国家自然科学基金（22109119，51972238，U21A2081），浙江省自然科学基金（LQ19B030006，LQ22B030003）等项目的资助。

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