近日，華東理工大學化工學院功能碳材料研究團隊合成了一種“雙功能”石墨烯介孔二氧化錫（SnO2）/二硒化錫（SnSe2）納米片用作鋰硫電池的隔膜修飾層（G-mSnO2/SnSe2），展現(xiàn)出優(yōu)異的電化學性能，在鋰硫電池領域研究中獲得新進展。研究團隊合成的鋰硫電池隔膜修飾層，具備高電導率、強化學吸附位點和動態(tài)插層轉換動力學等特點。經(jīng)表征分析和模擬計算表明，該隔膜修飾層對“穿梭效應”具有較好的抑制作用，并且促進多硫化鋰催化轉化。此外，G-mSnO2/SnSe2較強的親鋰位點和多孔結構有助于降低鋰的成核過電位、鋰剝離與沉積過程中負極表面的均勻成核，進而有效抑制鋰枝晶生長。

當G-mSnO2/SnSe2用作鋰硫電池的隔膜修飾層時，具有較高的高硫利用率、長循環(huán)壽命。在理論容量5毫安/克電流密度下循環(huán)2000次，鋰硫電池可逆容量高達648毫安時/克，平均每圈容量衰減率僅為0.0144%。鋰硫電池因硫的低成本、超高的理論容量，高能量密度等優(yōu)勢，被認為是繼鋰離子電池之后最具應用前景的電化學儲能體系之一。對硫正極而言，多硫化鋰溶于電解液形成“穿梭效應，”導致活性物質硫利用率和容量快速衰減等問題。對鋰負極而言，鋰枝晶的不可控生長容易引發(fā)電池短路甚至有安全隱患。因此，如何在電池長期循環(huán)過程中同步抑制“穿梭效應”和“枝晶生長”成為鋰硫電池實際應用化進程中一項艱巨的技術挑戰(zhàn)。