锂-硫电池(LSB)是下一代储能系统最有希望的候选者之一。为了开发长寿命的LSB,迫切需要开发对多硫化物具有更高催化活性并减少枝晶锂生长的功能材料。
在此,天津大学孙洁教授,Baoshan Zhang将静电场电催化剂设计在两性离子共价有机骨架(COF)中,具有“一石二鸟”的能力,可以同时克服锂金属阳极和硫阴极中的障碍。
文章要点
1)两性离子COF中的阳离子和阴离子部分之间的协同作用产生静电场,用于双向催化S阴极转化。
2)此外,合理设计的两性离子COF作为隔膜改性层可以使双(三氟甲磺酰)亚胺锂(LiTFSI)解离和快速的锂离子传导,从而减轻锂枝晶的生长,从而提高LSB的循环寿命。
这一贡献不仅开创了两性离子COF在LSB领域的应用,而且凸显了静电场电催化剂的潜力。
参考文献
Yu Cao, et al, Zwitterionic Covalent Organic Framework Based Electrostatic Field Electrocatalysts for Durable Lithium−Sulfur Batteries, ACS Nano, 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c06826
https://doi.org/10.1021/acsnano.3c06826