锂硫电池的实际应用同时受到两个严重问题的阻碍，即多硫化锂的穿梭效应和锂枝晶的不可控生长。

近日，为了探索一种既能解决这两个问题又能保证高效电荷转移的简便综合方法，西安交通大学丁书江教授，延卫教授，剑桥大学郗凯报道了采用二维六边形VS₂薄片作为构件，在隔膜上组装纳米塔，在不堵塞膜孔的情况下形成对称的双面改性聚丙烯隔膜（D-HVS@PP）。

文章要点

1）D-HVS@PP隔膜具有“亲硫”、“亲锂”特性、较高的界面电导率和独特的六方塔形纳米结构，不仅保证了多硫化锂穿梭的有效抑制和快速的离子/电子转移，而且实现了循环过程中锂均匀稳定的成核和生长。

2）在高硫负荷条件下（9.24 mg cm^-2），D-HVS@PP隔膜的初始面容量（8.3mAh cm^-2）比传统的PP隔膜（0.5mAh cm^-2）高16倍以上，而隔膜重量（0.14 mg cm^-2）仅仅增加了11%。即使在4 mL g^-1的低电解质/硫比和1.7的实际相关N / P比率下使用时，D-HVS@PP隔膜仍可实现稳定的循环，并且具有较高的电池级重量能量密度。

3）研究人员展示了该隔膜的广阔应用前景（Li-S软包电池和Li-LiFePO₄电池)和良好的商业前景（规模化生产和可回收利用）。

Jianan Wang, et al, Suppressing the Shuttle Effect and Dendrite Growth in Lithium-Sulfur Batteries, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c02241

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c02241