由于可溶性多硫化锂(LiPS)的穿梭效应，高比容量锂-硫（Li-S）电池的实际应用仍然是一个挑战。

近日，大连理工大学Xiangcun Li提出了一种简单的相转化策略来制备具有交联型三维导电网络和分级多孔结构的Ti₃C₂T_x-CNT@C膜正极。

文章要点

1）研究人员首先通过对 Ti₃AlC₂ MAX 相进行 LiF+HCl 蚀刻，然后进行分层处理来收集Ti₃C₂T_x 纳米片。通过将碳纳米管 (CNT)、聚丙烯腈 (PAN) 和 Ti3C2Tx 纳米片 (1:1:1) 添加到 N, N-二甲基甲酰胺 (DMF) 中来获得膜浇铸溶液。接着，通过将具有~200 μm 膜浇铸溶液液层的玻璃板浸入去离子水中，通过简便的相转化法制备聚合物膜（Ti₃C₂T_x-CNT@PAN）。经过碳化处理后，得到了以碳纳米管为核心、N掺杂碳为交联壳的独立分层多孔Ti₃C₂T_x-CNT@C膜。

2）作为一种多功能正极，以CNTs为核、以氮掺杂碳为交联壳的层状多孔网络可以为锂离子电池提供良好的电子导电性和有效的物理嵌段，而负载的单层Ti₃C₂T_x纳米片则用于提高化学吸附和催化能力，重要的是，骨架结构使Ti₃C₂T_x纳米片均匀分散在膜中，使纳米片保持原来的单层结构，进一步增强了Li⁺的传输，获得了额外的表面吸附催化位置，从而提高了电池的性能。

3）实验结果显示，Ti₃C₂T_x-CNT@C电池在1.0 C下循环400次后的可逆容量为642.9 mAh g^-1，硫负载量为1.2 mg cm^-2，即使在 4.5 mg cm^-2 的高硫负载下，在 0.2 C 下 100 次循环后仍具有稳定的循环性能，容量为 747.8 mAh g^-1。

参考文献

Shenghan Gu , Helong Jiang , Xiangcun Li , Yan Dai , Wenji Zheng , Xiaobin Jiang , Gaohong He , Dispersing Single-Layered Ti3C2TX Nanosheets in Hierarchically-Porous Membrane for High-Efficiency Li+ Transporting and Polysulfide Anchoring in Li-S Batteries, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.08.048

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.08.048