研究多硫化物的氧化还原动力学和穿梭效应对于开发高能量密度、长寿命的锂硫电池具有重要意义。
近日，福建师范大学李小菊教授报道了一种基于多硫化物的静电吸引和催化作用对聚丙烯(PP)隔膜进行改性的新策略。
文章要点
1）研究人员在Ti3C2表面制备了一种胍基离子-共价有机纳米片（iCON），作为PP隔膜的涂层（Ti3C2@iCON）。Ti3C2和iCON的协同效应为抑制多硫化物的穿梭效应、加快硫物种的氧化还原动力学、促进截留的多硫化物的高效转化提供了新的平台。
2）这种功能隔膜使得碳纳米管/硫（CNT/S）正极具有优异的电化学性能。在2 C下2000个循环内，每个循环平均容量衰减低至0.006％。甚至当硫含量为90 wt%，硫负载量为7.6 mg cm−2时，该隔膜仍然可以发挥有效作用；0.1 C时的可逆容量、面容量和体积容量分别高达1186 mA h g−1、9.01 mA h cm−2和1201 mA h cm−3。
这项工作为高性能锂硫电池的开发提供了一条很有前途的隔膜改性途径。
参考文献
Pengyue Li, et al, The Electrostatic Attraction and Catalytic Effect Enabled by Ionic–Covalent Organic Nanosheets on MXene for Separator Modification of Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202007803
https://doi.org/10.1002/adma.202007803
