随着全球能源危机加剧，开发高效安全的储能技术成为实现可再生能源大规模应用的关键。水系氧化还原液流电池（RFBs）因其高安全性、可扩展性和成本优势备受关注，其中聚硫化物/碘化物（S/I）体系展现出巨大潜力。然而，传统S/I液流电池受限于缓慢的氧化还原动力学，导致能量效率低、功率密度不足，严重制约其实际应用。如何设计高效稳定的催化电极加速多硫化物（S²⁻/Sₓ²⁻）和碘化物（I⁻/I₃⁻）的转化反应，成为该领域亟待突破的难题。

针对这一挑战，我校加拿大28开奖 孟格副研究员团队与广西大学刘熙俊教授、清华大学王定胜教授、兰州交通大学褚克教授等合作，创新性地设计了一种硫空位修饰的钴单原子掺杂二硫化钼催化剂（CoSA-VS/MoS2），首次揭示了单原子与硫空位的协同作用机制，为高性能聚硫化物-碘化物液流电池（SIRFB）的开发提供了全新策略。研究通过原位实验与理论计算证明，钴单原子的引入诱导MoS2发生2H→1T相变并产生丰富硫空位，协同优化了反应中间体的吸附能力与电荷传输动力学，显著提升了电池性能。该研究不仅为单原子催化剂在液流电池中的应用开辟了新方向，还通过精准调控催化剂缺陷与电子结构，为多电子转移反应体系的设计提供了普适性策略。所开发的SIRFB技术有望推动可再生能源电网的高效集成，助力“双碳”目标实现。

该成果以“Synergy of single atoms and sulfur vacancies for advanced polysulfide–iodide redox flow battery”为题，于2025年3月25日在线发表于国际顶级期刊《Nature Communications》（DOI: 10.1038/s41467-025-58273-9）。我校为第一通讯单位，孟格、褚克、王定胜、刘熙俊为共同通讯作者。

原文链接：//doi.org/10.1038/s41467-025-58273-9

一审：孟格课题组

二审：温正灿

三审：雷云祥