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鋰硫(Li-S)電池由于其理論比容量高(1675 mA h g⁻¹)、低成本和低污染等優點，被認為是鋰離子電池的一種很有前途的替代品。然而，由于中間多聚硫化鋰(LiPSs)的溶解和擴散所引起的“穿梭效應”，加上電子傳導和離子擴散動力學差，往往導致容量迅速衰減。另一方面，高含硫陰極的高含硫也是鋰電池實際應用的關鍵因素。因此，為了解決上述問題，目前的工作重點主要是開發合適的硫基體材料，使其具有抑制梭效應、促進電導率/離子電導率和高硫含量。

最近，同濟大學楊金虎教授課題組在知名學術期刊Nano Today上發表題目為Two-dimensional organic-inorganic heterostructures of insitu-grown layered COF on Ti₃C₂ MXene nanosheets for lithium-sulfur batteries的研究論文。

圖一.二維CTF/TNS異質結構和S@CTF/TNS復合材料的合成過程示意圖.

圖二.SEM、TEM、XRD及BET比表面積測試。

圖三.XANES光譜、差分電荷示意圖.

圖四. S@CTF/TNS復合材料鋰硫電池性能測試.

圖五.CTF/TNS異質結構對LiPSs吸附的模擬分析.

本文合成了具有共價界面相互作用的多層CTF納米片的二維有機-無機異質結構，并作為鋰電池的硫基質材料進行了研究。基于CTF/TNS異質結構的鋰電池由于互補吸附有效抑制了穿梭效應，反應動力學和可逆性得到改善，綜合性能優越。

文獻鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.nantod.2020.100991

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