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多硫化鋰（LiPSs）在鋰硫電池（LSBs）中的穿梭效應對其電化學性能有不利影響。

武漢工程大學商超群等引入了珊瑚狀的CuS來修飾碳納米管（CNTs），并將其涂在商業隔膜上，作為S正極夾層（PE@CuS/CNTs），以有效地緩解穿梭效應。

圖1. 材料制備及表征

作為LSB的功能性夾層，CuS/CNTs有幾個優點：

（1）形成上層集流體以保證充分的電子轉移；

（2）提供物理屏障以阻礙LiPSs的傳輸；

（3）通過CuS與多硫化物的強化學鍵來吸附LiPSs；

（4）當達到對多硫化物陰離子的最大吸附量時，就會形成一個”LiPSs憎惡”的表面，作為一個屏蔽，將多硫化物陰離子限制在正極區域。

圖2. 鋰硫電池性能

受益于上述優勢，采用PE@CuS/CNTs的LSB在0.5C時顯示出1242.4 mAh g^-1的初始放電容量（1C=1675 mA g^-1），并可保持長期的循環穩定性（2C下1000次循環后為568.5 mAh g^-1），對應的超低容量衰減率為每循環0.05%。

此外，基于PE@CuS/CNTs的LSBs表現出高抗自放電能力，并在高硫負載（4.5 mg cm-2）和貧電解液（9.4 mL_Electrolyte g_S^-1）下具有良好的性能。

圖3. 對多硫化物的吸附

The Multi-Functional Effects of CuS as Modifier to Fabricate Efficient Interlayer for Li-S Batteries. Advanced Science 2022. DOI: 10.1002/advs.202204561

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