基于生物材料的先进材料的设计和制造为解决许多技术挑战提供了新的机遇。

近日，西安交通大学柳永宁教授，澳大利亚伍伦贡大学郭再萍教授报道了为了提高锂硫（Li-S）电池的电化学性能，构建了一种具有多孔通道结构和微绒毛的高石墨化木质骨架（GWF）作为多功能中间层。

文章要点

1）GWF不仅保留了木材的3D运输网络，而且通过生长在碳通道内表面的微绒毛为多硫化物提供了更多的沉积位置。

2）电化学测试表明，GWF能有效地提高Li-S电池0.05 C的首次放电容量至1593 mAh g⁻¹，1C循环容量下降0.06%。此外，GWF中间层还有效地保护了锂负极不受S_x²⁻的腐蚀，即使在长时间的充放电循环后，它们仍然保持着金属的光泽和清洁的表面。

3）Li-S电池出色的性能归功于GWF的高导电性、丰富的微绒毛和通道限制效应，这些效应有效地抑制了多硫化物的穿梭效应，其原理与鼻毛过滤空气的原理相同。

这项工作对仿生/生物材料有了新的认识，为提高锂硫电池的性能提供了新的策略。

参考文献

Yuanzhen Chen, et al, Polysulfide Filter and Dendrite Inhibitor: Highly Graphitized Wood Framework Inhibits Polysulfide Shuttle and Lithium Dendrites in Li–S Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202102458

https://doi.org/10.1002/adfm.202102458