可溶性（多）硫化物的溶解和積累引起的穿梭效應嚴重影響鋰硫（Li-S）電池的反應過程和循環性能。最有效的策略之一是進行隔膜修飾。但是，隔膜改性層的吸附和催化機理會導致多硫化物的不連續轉化和活性物質的損失。
武漢理工大學麥立強、許絮、常剛剛等首次選擇采用一種新方法制備的二維雙金屬中心Zn/Co-ZIF納米片來解決這一懸而未決的問題。
目前，除了對（多）硫化物最簡單的阻隔作用外，對隔膜改性層機理的解釋主要集中在吸附或催化方面。單一吸附或催化不能有效抑制穿梭效應，因為材料對（多）硫化物的吸附能力有限，催化還需要將（多）硫化物吸附到活性位點。具體來說，如果可溶性（多）硫化物不能快速轉化為不溶性短鏈（多）硫化物，并再次沉積在正極上，就會占據隔膜上的活性位點，也會造成活性物質的損失和改性層作用的大打折扣。
另一方面，如果材料對（多）硫化物的吸附作用較弱，則（多）硫化物不能與催化位點充分接觸，從而不能充分發揮材料的催化作用。如果材料對（多）硫化物的吸附作用過強，則會將（多）硫化物限制在改性層中，降低活性物質的利用率。因此，如何平衡吸附與催化的關系，實現鋰（多）硫化物連續高效轉化和定向沉積至正極具有重要意義。
這項工作以新方法制備的基于不同Zn/Co比的2D-Zn/Co-ZIF納米片為研究對象，結合多種試驗驗證了Zn/Co金屬中心對(多)硫化物的不同吸附或催化作用。基于ZIF改性層與正極的電導率差異，隔膜改性層在正極電解質界面之間實現了（多）硫化物的連續吸附和催化，最終結果表明，采用 ZIF-B@PP 隔膜組裝的 Li-S 電池具有更好的電化學性能。
結果，使用這種功能性隔膜的Li-S電池可以在0.5 C時提供1304 mAh g-1的高初始容量，并在3 C時實現788 mAh g-1的可逆容量。即使在2 C的電流密度下， 在1000次循環中的容量衰減率也僅為每個循環0.025%。
此外，即使硫含量高達 5.3 mg cm-2時，Li-S電池也能提供6.5 mAh cm-2的高初始面積容量。因此，該工作將為大規模制備2D-ZIF納米片提供新途徑，并對探索MOF金屬中心對（多）硫化物的吸附和催化作用具有重要指導意義。
The continuous efficient conversion and directional deposition of lithium (poly)sulfides enabled by bimetallic site regulation. Nano Energy 2022. DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107332
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