锂硫（Li-S）电池是最有前途的下一代高密度储能技术之一。尽管Li-S电池已经取得了巨大进展，但硫正极较差的导电性和循环稳定性仍然阻碍了其实际应用。
近日，澳大利亚国立大学Antonio Tricoli报道了一种简便易行的方法，制造了一种Janus双面导电/绝缘微孔离子筛膜，并显著提高了Li−S电池的充电效率和长期稳定性。
文章要点
1）Janus微孔膜由绝缘的锂负极一侧和导电的S正极一侧组成。绝缘面由标准的聚丙烯隔膜组成，导电面由多层紧密堆积的高深宽比MOF/石墨烯纳米片组成，其厚度为几纳米，比表面积为996 m2 g-1。
2）研究发现，这种导电的微孔纳米片结构可以重复使用膜中捕获的多硫化物，并使负极侧的多硫化物通量和浓度比目前由颗粒状MOF和标准电池隔膜制成的微孔膜减少250倍。因此，基于Janus微孔膜的Li-S电池实现了卓越的倍率能力和长期稳定性，在1700次循环中容量保持率为75.3%。
3）研究人员通过合成各种MOF，包括ZIF-67、ZIF-8、HKUST1、NiFe-BTC和Ni-NDC，展示了高深宽比MOF/石墨烯纳米片制备策略的广泛适用性，为Janus微孔膜和用于储能和各种其他电化学应用的导电微孔积木的设计提供了灵活的策略。
Borui Liu, et al, Janus Conductive/Insulating Microporous Ion Sieving Membranes for Stable Li-S Batteries, ACS Nano, 2020
DOI：10.1021/acsnano.0c06221
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c06221
