锂负极的枝晶生长和多硫化锂（LiPSs）的穿梭效应是制约Li−S电池产业化的两个关键问题。

近日，南京师范大学兰亚乾教授，华南师范大学蔡跃鹏教授，Xu-Jia Hong报道了采用MOF衍生的对LiPSs具有高效催化作用的单原子催化剂和具有快速锂离子导电和有效抑制锂枝晶生长的阴离子MOF作为双面涂层材料，制备了一种SAZ-AF Janus隔膜。

文章要点

1）Zn单原子对金属氧化物、金属纳米颗粒和金属碳化物表现出优异的催化性能，用Bio-MOF-100涂层组装的Li-Li对称电池在5 mA cm⁻²和10 mAh cm⁻²下可稳定循环2800 h，性能远远优于已报道的隔膜涂层。

2）所制得的SAZ-AF Janus隔膜在以单原子催化剂为隔膜涂层的不同Li−S电池中表现出优异的性能（2 C和1000次循环时容量衰减率为0.05%)，在保护锂负极方面表现出优异的性能（在10 mAh cm⁻²下稳定循环2800 h）。此外，在Li−SeS₂或Li−Se电池中具有同样优异的循环性能。

这项研究为制备具有广泛应用前景的高性能隔膜提供了一种简便的方法。

参考文献

Chun-Lei Song, et al, Single-Atom Zinc and Anionic Framework as Janus Separator Coatings for Efficient Inhibition of Lithium Dendrites and Shuttle Effect, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c03876

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c03876