开发能够捕获多硫化锂（LiPSs）、催化涉及多种LiPSs的多步氧化还原反应并同时转移电子的最佳催化剂对于克服锂硫电池（LSBs）中的穿梭效应至关重要，但仍然极具挑战性。

近日，广东工业大学黄少铭教授，Qi Zhang通过将双催化中心（Ni-N₄和醌）整合在一个金属有机框架（MOF，Ni-TABQ）中，展示了一种通过催化剂高效催化多步LiPSs转化的概念。此外，设计并原位合成了超薄超轻多功能导电Ni-TABQ膜（1.8 μm，0.075 mg cm^-2）以克服穿梭效应。

文章要点

1）系统的内/外电化学实验和模拟计算表明，这种MOF膜能够同时实现离子筛选、LiPSs吸附和多步催化转化。

2）用Ni-TABQ中间层组装的LSB在1 C下1000次循环后具有0.198‰的高容量和超低衰减率，在高硫负载和贫电解质下100次循环后容量可达5.59 mAh·cm^-2，以及显著改善的穿孔电池性能。

参考文献

Yingbo Xiao , et al , An ultralight electroconductive metal-organic framework membrane for multistep catalytic conversion and molecular sieving in lithium-sulfur batteries, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.07.018

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.07.018