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多硫化鋰（LiPSs）嚴重的穿梭效應和緩慢的動力學過程會導致鋰硫電池（Li-S battery）循環性能差、工作效率低，從而限制了其商業化。

圖1.?材料制備示意

蘭州大學彭尚龍、黃娟娟等提出了一種具有透射軌道重疊的復合框架作為Li-S電池的功能化隔膜（MX@WSSe/PP），它由WSSe納米片和MXenes納米片（MX）組成。實驗和理論計算均表明，MX@WSSe/PP不僅能抑制Li-S電池的穿梭效應，實現正極材料的有效利用，還能通過將Li₂S的二維沉積模式轉化為三維模式，提高器件的整體可逆性和反應動力學性能。

圖2.?MX@WSSe的吸附催化作用

Li₂S沉積模式的轉變源于MX@WSSe復合材料表面局部電荷密度的變化，它調節了電子軌道的填充狀態，影響了不同原子之間的軌道重疊。這種效應甚至可以傳遞到遠離MX@WSSe表面的Li₂S分子。結果，使用MX@WSSe/PP的Li-S電池在2 C下的1000次循環中每循環的容量衰減僅為0.016%。此外，在高硫負載（10.2 mg cm^-2）和低電解液/硫比率（7.5 uL mg^-1）條件下，可實現 9.39 mAh cm^-2的高面積容量。

圖3.?Li-S電池的電化學性能

Deposition Mode Design of Li2S: Transmitted Orbital Overlap Strategy in Highly Stable Lithium-Sulfur Battery. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202309437

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?彭尚龍/黃娟娟AFM：改變Li2S的沉積模式獲得高穩定鋰硫電池

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