西工大/清华深研院JACS：锂-硫电池催化剂通用结构-性能关系研究

本文研究了锂硫电池中硫还原反应（SRR）催化剂的通用结构-性能关系（UQSPRs）。针对传统第一性原理计算在处理海量、高维和异质数据时的局限性，作者提出了一种协作数据驱动模型，分析了2004年至2024年间发表的2900多篇关于SRR的研究论文。通过使用确定独立筛选和稀疏算子（SISSO），作者发现了一个以分散因子为主导的复合描述符D，直接建立了原子拓扑排列与催化剂-多硫化物相互作用强度之间的UQSPRs。该方法能够准确预测800多种催化剂的催化活性，并从374,833种候选材料中发现了数十种新型SRR催化剂。以CrB₂为例，其在12.0 mg cm⁻²的高硫负载和-25 °C的低温条件下表现出优异的催化活性，软包电池在高硫含量和贫电解液条件下实现了436 Wh kg⁻¹的重量比能量。该研究为从海量异质数据中识别UQSPRs和发现新型催化剂开辟了新途径，并有望扩展到其他复杂电化学系统的研究中。