目前Li−S电池研究中的一种流行做法是利用高度纳米结构的主体和过量的电解液来提高硫的比容量。然而，从商业化的角度来看，在追求高能Li−S电池方面，这是基本上是一种意义较小的策略。

近日，阿卜杜拉国王科技大学赖志平等人报道了一种用于硫正极的共轭微孔聚合物(CMP)纳米皮。

文章要点

1）研究人员提出了从根本上调节电池中多硫化物和电解液的纳米皮来密封正极，而不是专注于具有特殊结构和表面化学的精致单一纳米颗粒来增强硫的吸收。

2）以共轭单体1，3，5-三(N-咔唑)苯(TCB)为模型，咔唑基团在电场作用下发生电活性聚合。由于硫和LiTFSi电解质浸渍的碳纳米管骨架是导电的，TCB可以被电聚合，在正极骨架的整个表面形成共形的化学机械抛光纳米皮。聚咔唑型纳米皮具有超薄、坚固和导电的特性，因此在Li−S电池中提供了一个封闭的系统。

3）研究发现，多硫化物被笼罩在电极内部，并且增加了电解液的保留率。此外，具有固有且均匀纳米孔的聚合物皮肤是理想的Li+扩散途径。实验结果显示，该策略可在贫电解液条件下(低E/S比为4 μL mg⁻¹)提供具有实际能量密度（300 Wh kg^-1）的Li−S电池。

该研究所发现的电聚合技术是一种简单、可扩展的工艺，可以在温和的条件下在短反应时间内制备出高质量的化学机械抛光纳米皮。

Dong Guo, et al, Electropolymerized Conjugated Microporous Nanoskin Regulating Polysulfide and Electrolyte for High-Energy Li−S Batteries, ACS Nano, 2020

DOI: 10.1021/acsnano.0c06944

https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c06944