成果概述

本成果开发了一种荷电镶嵌型S(TMC@Lys-Li)隔膜，用于高性能锂硫电池。

创新点

通过赖氨酸锂与均苯三甲酰氯的界面聚合，在聚砜支撑层上构建了含锂离子的荷电镶嵌聚酰胺功能层。其中，Li⁺提供迁移/交换位点，构建了Li⁺快速传输专属通道，使Li⁺迁移数提升至0.617（为PP隔膜的1.46倍）；带负电的聚酰胺骨架通过Donnan效应和空间位阻协同抑制多硫化物穿梭。该隔膜还具有优异的热稳定性（155°C下保持结构完整）和电解液浸润性（接触角2.3°）。组装的锂硫电池在1C下500次循环后容量保持率达78.1%，高硫负载（6 mg/cm²）下面积容量达5.38 mAh/cm²，为高性能、高安全性锂硫电池隔膜设计提供了有效策略。