锂硫电池是实现下一代高能量密度储能体系的关键路线之一。为了实现大规模应用，正极侧的固体硫化锂和多硫化锂之间的固-液转化需要持续的氧化还原反应，而可溶性多硫化锂的液-液转化需要抑制向负极侧穿梭。同时，两种转化过程在特定电压范围内共存，并且在电池的反应过程中高度依赖，显著影响电池的整体性能。

目前，催化剂在解决硫正极转化存在的问题上得到了广泛应用。然而，面对硫复杂的多相反应，锚定和催化位点共用的传统催化剂难以实现不同电压区间内对吸附和催化位点数量的不同需求。因此，解耦吸附作用和催化作用，设计新型结构的催化剂是进一步提高锂硫电池性能的关键。

近日，南京理工大学的朱贺教授、兰司教授和吉庆敏教授共同提出了栅栏型分子电催化剂的新概念。在生活中，栅栏的作用是圈出一个空间环境并能选择性进出。在锂硫电池里，在正极-电解质界面构建带有催化位点的聚合物作为栅栏型催化剂，构建硫物质的反应空间，并提供双面贯通Li⁺的冠醚（CE）催化位点。催化剂位于多硫化锂的扩散路径上，既能用阻挡取代捕获来更好的限制多硫化锂的溶出，又能使多硫化锂与催化位点紧密接触，且不会因Li⁺扩散通道被堵塞而造成硫失活。

光谱和电镜等表征验证了二(3, 4-二溴苯)并-18-冠醚-6（BD18C6）作为功能分子与多硫化锂通过亲核取代在界面处原位聚合成CE基聚合物。原位拉曼等实验证明“栅栏”策略成功抑制了“穿梭效应”。

通过理论模拟和原位XRD测试确认，聚合物上分布的CE催化位点通过与（多）硫化锂配位结合削弱Li-S和S-S键的解离能，从而加速硫化锂的沉积，实现了快速的硫氧化还原动力学。

栅栏型电催化剂增强了硫氧化还原反应的整体动力学，调节了多硫化锂反应的空间环境，最终锂硫电池表现更高的容量，优异的倍率性能以及良好的循环稳定性。

综上所述，栅栏型分子电催化剂成功地将界面调控和催化转化结合起来，为锂硫电池催化剂的制备提供了一条新途径，也可能刺激其他多相电化学反应系统改进的广泛探索。