Abstrak
Reaksi redoks sulfur yang lambat dalam baterai litium-sulfur (Li-S) memicu pengembangan elektrokatalis yang sangat aktif untuk mempercepat kinetika konversi polisulfida. Desain katalis yang rasional dengan situs aktif yang memuaskan dan pemanfaatan atom yang tinggi menuju konversi berbasis sulfur multilangkah sangat diinginkan tetapi tetap menantang. Di sini, ditunjukkan bahwa situs dimer Co-Ru yang dirancang dengan baik yang dibatasi pada matriks karbon dapat secara efektif memanipulasi reaksi konversi yang melibatkan sulfur dan dengan demikian meningkatkan kinerja baterai Li-S. Kopling orbital dimer Co-Ru menginduksi regulasi orbital untuk pasangan atom, menghasilkan kekuatan adsorpsi polisulfida litium yang disukai dan penghalang energi konversi yang rendah, seperti yang dikonfirmasi oleh karakterisasi elektrokimia sistematis dan perhitungan teoritis. Selain itu, aktivitas katalitik intrinsik Ru dari bagian Co-Ru juga mempercepat reaksi disosiasi Li 2 S. Secara keseluruhan, situs dimer Co–Ru yang dibangun menghasilkan baterai Li−S dengan kinerja yang sangat baik, menghasilkan kepadatan energi sebesar 468 Wh kg −1 dari total sel kantong yang dirakit. Studi ini menawarkan desain katalis yang rasional untuk meningkatkan kinerja katalitik dalam baterai Li−S.