锂硫电池被认为是一种具有高能量密度和低成本的有吸引力的储能系统，但其实际应用一直受到诸多挑战性问题的困扰，这些问题导致其容量和寿命都不够理想。其中可溶性多硫化物的穿梭效应是最复杂的问题，这会导致快速的容量衰减、严重的自放电、低能量效率和差循环稳定性。

MXenes作为二维过渡金属碳化物/碳氮化物家族，由于其高导电性、对多硫化物的两亲性相互作用和催化效应，在锂硫电池中有着巨大的应用前景。然而，MXene纳米片中一个不可克服的障碍是，由于范德华吸引力和氢键的存在，它有重新堆叠的趋势键合相互作用，导致比表面积的大量损失，并且无法获得高浓度的多硫化物。有效的解决方案之一是将MXene与多孔材料结合形成复合材料。二维共价有机框架（COFs）是一种具有吸引力的多孔材料，由强共价键和周期性构建单元组成。COF的结构独特性为多硫化物的吸附和传质带来了巨大的优势。最近，胍基离子型COF已被报道用于抗菌应用和质子导电性。可以预期，带正电的胍基单元可以通过静电吸引捕获带负电的多硫化物，从而有效抑制多硫化物穿梭。然而，迄今为止，用于锂硫电池的MXene与离子聚合物复合材料的研究还未见报道。

鉴于此，福建师范大学李小菊教授提出了一种基于多硫化物静电吸附和催化作用的PP隔膜改性新策略。Ti3C2表面的胍基离子共价有机纳米片（iCON）被用作PP隔膜的涂层。Ti3C2与iCON的协同作用为抑制多硫化物的穿梭效应、加速硫物种的氧化还原动力学、促进截获多硫化物的高效转化提供了新的平台。这是首次报道协同静电吸引和催化作用的涂层隔膜。

文章亮点：

1、首次利用具有静电吸引和催化作用的涂层来修饰PP隔膜，以解决锂硫电池的穿梭效应问题。改性隔膜不仅抑制了可溶性多硫化物的穿梭作用，而且还加快了锂离子的传导和拦截多硫化物的再利用。

2、采用该功能隔膜的锂硫电池具有优异的电化学性能：在2C下的次循环中，每次循环的平均容量衰减低至0.%；在硫含量为90wt%且硫负载为7.6mgcm?2的情况下，该隔膜仍然有效；在0.1C下，其可逆容量、面积容量和体积容量分别高达mAhg?1、9.01mAhcm?2和mAhcm?3。

图1制备与表征

图2电化学性能

图3机理示意图

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