多硫化锂（LiPS）中间物的穿梭效应和缓慢的转化动力学是阻碍锂硫电池（LSBs）实用化的主要因素。

近日，加泰罗尼亚能源研究所Andreu Cabot，温州大学侴术雷教授，加泰罗尼亚纳米科学与纳米技术研究所Jordi Arbiol，北京化工大学徐明报道了合理设计、工程化、表征和测试了一种高导电性的一维（1D）Ni-MOF，并将其作为LSB的高效硫主体材料。

文章要点

1）在1D Ni-MOF材料中，π-d杂化导致了高密度电子离域，进而实现了材料的金属特性。Ni-MOF-1D的高电导率使其克服了S、Li₂S和大多数极性S基电极的绝缘特性。此外，Ni-MOF-1D与LiP之间的强相互作用在很大程度上阻止了LiPS在电解液中的溶解。同时，在该结构中，Ni-N配位中心作为双功能电催化剂，分别在放电和充电过程中促进Li₂S的形成和分解。

2）实验结果显示，S@Ni-MOF-1D具有令人印象深刻的倍率性能（8 C下575 mAh g⁻¹），以及优异的长期循环稳定性，在3 C下的1000次循环中，容量衰减幅度仅为0.018%。即使在6.7 mAh cm⁻²的高硫负载量下，S@Ni-MOF-1D正极也提供了6.63 mAh cm⁻²的高面容量，可以满足商用锂离子电池(4mAh cm⁻²)的需求。

本工作证明了Ni-MOF-1D是一种优良的硫载体，可作为多功能多硫化物调节剂，化学吸附LiPS，加速Li⁺扩散，并催化LiPS转化反应。更广泛地说，这项工作提供了新的见解，加深了人们对π-d共轭MOF的理解，并展示了它们作为LSB正极主体材料的巨大潜力。

参考文献

Dawei Yang, et al, A High Conductivity One-Dimensionalπ-d Conjugated Metal-Organic Framework with Efficient Polysulfide Trapping-Diffusion-Catalysis in Lithium-Sulfur Batteries, Adv. Mater. 2022

DOI: 10.1002/adma.202108835

https://doi.org/10.1002/adma.202108835