柔性锂−硫（Li−S）电池具有极高的机械柔性和能量密度。

近日，清华深圳国际研究生院周光敏报道了设计了一种将大尺寸Ti₃C₂T_x薄膜与TiO₂/H−Ti₃C₂T_x相结合的独特的三明治电极。

文章要点

1）采用高电导率的Ti₃C₂T_x薄膜作为集电体，为锂离子电池提供了连续的电子转移路径和吸附位置，提高了锂离子电池的稳定性和灵活性，取代了较重的铝箔集电体，提高了Li−S电池的质量能量密度。

2）S/BP2000混合物与Ti₃C₂T_x薄膜之间的粘附性强，降低了界面接触电阻，防止了电池弯曲时活性物质层从Ti₃C₂T_x薄膜上剥落。同时，TiO₂/H−Ti₃C₂T_x起到阻挡LiPSs穿梭的作用，对LiPSs有很强的吸附作用，并提供了丰富的锂离子传输路径，提高了比容量和稳定性。此外，顶部和底部的MXene基层不仅作为集电体提高了电极的导电性，而且还作为溶解的LiPSs的有效储存库，抑制了它们的扩散，缓冲了体积变化。

3）集成正极提供了柔性Li−S电池所需的灵活性和高强度。基于HT/S/TF的Li−S电池在500次弯曲循环后容量保持在95%以上，3500次循环后没有观察到电压变化。

参考文献

Xiongwei Zhong, et al, Freestanding and Sandwich MXene-Based Cathode with Suppressed Lithium Polysulfides Shuttle for Flexible Lithium−Sulfur Batteries, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04377

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04377