鋰硫（Li-S）電池因其環境友好、成本低和能量密度高而被認為是最有前景的下一代便攜式電子產品和電動汽車電源之一。然而，Li-S電池的實際應用仍然受到嚴重的多硫化鋰（LiPSs）“穿梭效應”和S/Li₂S絕緣性質的困擾。

中南民族大學黃紹專等首次提出了一種高價碘化合物-碘代苯（PhIO），來調節LiPSs的電化學并提高Li-S電池的性能。

圖1 材料表征

首先，PhIO具有低成本、商業化、環境友好和化學穩定性的實際優勢。

第二，PhIO提供了豐富的極性I-O鍵，可以化學吸附多硫化物，并且O提供的孤對電子可以通過分子間的路易斯酸堿相互作用與LiPSs中的末端Li相互作用。

第三，商業化的PhIO可以很容易地轉化為納米顆粒（≈20 nm），并通過PhIO溶解-沉淀過程均勻地負載在碳納米管（CNT）支架上，導電的PhIO@CNT作為功能性中間層，可提供交錯的離子和電子傳輸網絡，并確保PhIO充分暴露以實現有效的LiPSs化學吸附。最后，PhIO@CNT中間層還提供了一個富含LiPSs的屏蔽層，可強烈阻礙LiPSs的滲透，同時實現出色的電解液潤濕性和Li⁺傳導。

圖2 PhIO對LiPSs的吸附作用

此外，PhIO@CNT中間層還可充當“副集流體”以容納各種LiPSs并呈現平滑的LiPSs轉變，從而抑制絕緣Li₂S₂/Li₂S層的形成并促進Li⁺擴散。因此，得益于上述優勢，基于PhIO@CNT中間層（6 wt% PhIO）的Li-S電池在1000次循環中表現出穩定的性能（每循環0.033%的容量衰減）和優異的倍率性能（3 C 時為686.6 mAh g^-1）。這項工作展示了PhIO在調節LiPSs方面的巨大潛力，并為Li-S電池的低成本和可持續應用提供了新途徑。

圖3 Li-S電池電化學性能

Polysulfide Regulation by Hypervalent Iodine Compounds for Durable and Sustainable Lithium–Sulfur Battery. Small 2022. DOI: 10.1002/smll.202106716