Li-S电池是具有前景的高能量存储电池体系，但是Li-S电池体系面临着一些挑战性的问题亟待解决，尤其是Li枝晶和多硫化锂穿梭的难题。

有鉴于此，中国科学院化学所李玉良院士、山东大学刘泰峰教授等报道将SO₃H修饰在石墨炔上，从而得到SO₃H官能团化修饰石墨炔，这种材料能够用于Li-S电池隔膜。

本文要点

（1）

在材料转变的过程中结构能够保留，不仅全碳都保持晶化，而且成功的修饰亚纳米孔。

丰富的SO₃H官能团和均匀的孔道实现快速Li⁺离子传输层中继(Transport Relay)作用，有助于Li⁺传输和Li沉积，并且阻止了Li枝晶生长。

（2）

由于SO₃H的强极性吸附作用和空间位阻效应，从而阻碍Li多硫化物穿梭。这种SOGFY/PP隔膜材料在构筑的Li||Li对称电池中能够在1 mA cm^-2稳定工作3500 h，从而实现了优异的低温工作和高倍率性能，起始比容量达到804.5 mAh g^-1，在3C倍率和-10 ℃进行500圈循环后的容量达到504.9 mAh g^-1。这项工作展示了一种修饰纳米孔的全碳稳定隔膜材料，发展了一种具有前景的改善Li-S电池隔膜的技术。

参考文献

Yang Kong, Xuming Qiu, Yurui Xue, Guoxing Li, Lu Qi, Wenlong Yang, Taifeng Liu*, and Yuliang Li*, Sulfonic Acid-Functionalized Graphdiyne for Effective Li–S Battery Separators, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c05107

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05107