本發明公開了一種氧缺陷金屬氧化物催化劑、其原位制備方法及鋰硫電池。所述方法包括:1)配制包含氧化石墨烯、一維碳材料、調控離子源和摻雜源的前驅體溶液;2)采用所述的前驅體溶液進行水熱反應,反應結束后對水熱產物進行干燥;3)先在保護性氣體的氛圍下進行一次煅燒,再在包含還原性氣體的氛圍下進行二次煅燒,得到氧缺陷金屬氧化物催化劑。本發明的方法解決了金屬氧化物分散不均勻的問題,以及隨著電池循環金屬氧化物還可能會發生部分的團聚失去活性的問題,應用于鋰硫電池實現了硫正極的高效利用、高能量密度和長的循環壽命。
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