鋰硫電池的商業化在很大程度上受到多硫化物穿梭和緩慢動力學的限制。近日，清華大學周光敏、西北工業大學王天帥、貴州大學邵姣婧開發了由交替堆疊多孔二氧化硅納米片（PSN）和Ti3C2Tx-MXene組成的2D納米通道夾層。
本文要點：
1) 具有選擇性陽離子傳輸特性的2D納米通道有助于鋰離子的快速傳輸，同時阻止多硫化物陰離子穿過隔膜的轉移。羥基化的MXene使PSN表面O的p帶中心更接近費米能級，從而對多硫化物產生強烈的吸收/催化作用，從而加快多硫化物的轉化動力學。
2) 再加上PSN/MXene的離子/電子雙傳導功能，Li-S電池在0.1 C下具有1443 mAh g?1的高初始容量，在2 C下的800次循環中具有0.049%的低容量衰減率，并且具有出色的倍率性能。在5.2 mg cm-2的高硫負載下，這些電池的面積比容量高于商用鋰離子電池。采用貧電解質（E/S=3.9μL mg?1）的軟包電池在100 mA下的容量為2-Ah，具有高能量密度和出色的循環穩定性。
Zhi-Hong Luo et.al 2D Nanochannel Interlayer Realizing High-Performance Lithium–Sulfur Batteries Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202417321
https://doi.org/10.1002/adma.202417321
