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兰大周金元教授 ACS Nano：三合一夹层设计打破多重限制，实现锂硫电池长效循环与高性能”
近日，兰州大学周金元团队等人提出了一种三合一夹层设计策略以实现多硫化物的穿梭抑制、Li–S反应的催化活化以及锂离子的无枝晶沉积。具体而言，作者设计了一种包含极化 BaTiO3 (PBTO) 颗粒并涂有一层 MoS2 (PBTO@PNF-MoS2) 的聚丙烯腈纳米纤维 (PNF) 夹层。理论计算和实验工作表明，局域电场促进了 Li+ 离子的快速均匀传输，抑制了枝晶生长。此外，产生的电场促进了 MoS2 对 Li-S 氧化还原反应的催化活性，特别是通过降低固液和固固转化的反应势垒。结果显示，对称 Li//PBTO@PNF/PP/PBTO@PNF//Li 电池在 1200 小时内表现出卓越的稳定性，而采用 PP/PBTO@PNF-MoS2 复合隔膜的 LSB 在 2C 下经过 4000 次循环后仍能保持318.3 mA h g–1的比容量，容量衰减率极低，仅为 0.015%。此外，PBTO@PNF 隔膜还增强了复合隔膜的机械柔韧性和热稳定性。该文章以题为“Design o