摘要：基于此，2025年3月21日，天津大学丁佳，胡文彬等人在国际知名期刊Nature Communications发表题为《Unsaturation degree of Fe single atom site manipulates polysulfide beh

钠硫电池在电网级储能方面具有巨大潜力，然而其性能受到硫物种的穿梭和缓慢氧化还原反应的限制。

在此，作者报道了一种钠硫电池硫主体的策略性设计，该设计采用了配位不饱和的单原子铁（Fe‒Nx）修饰。

通过理论计算，作者提出了几何描述符γ（lNa‒S/lFe‒N）和电子描述符φ（eg/t2g），它们同时与Fe‒Nx位点的不饱和度相关。

作者建立了γ与钠多硫化物吸附强度之间的负相关关系，以及φ与Na₂S分解能力之间的正相关关系。具有最小γ值和最大φ值的Fe‒N1位点被确定为优化多硫化物行为的最佳功能物种。

使用Fe‒N1/S正极的钠硫电池实现了提高的硫利用率（在167.5 mA g⁻¹时为81.4%）、持续的倍率性能（在1675 mA g⁻¹时为1003.0 mAh g⁻¹）以及稳定的循环性能（在3350 mA g⁻¹下450个循环后保持率为83.5%）。

此外，Fe‒N1/S正极还使钠硫软包电池能够在0.1 A g⁻¹时实现77.4%的硫利用率（1296.9 mAh g⁻¹）。

这项工作为设计高活性、快速氧化还原的硫正极提供了一种策略，并验证了钠硫电池的实际应用潜力。

Song, W., Wen, Z., Wang, X. et al. Unsaturation degree of Fe single atom site manipulates polysulfide behavior in sodium-sulfur batteries. Nat Commun 16, 2795 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58114-9

来源：华算科技