专栏名称: 微算云平台

微算云平台（www.v-suan.com）为华算科技旗下科技媒体，以计算技术为核心，提供最新资讯、实用教程、培训指导、政策动态、人才招聘等信息，同时建有问答平台、交流社区和解决方案商城，服务材料、化学、物理、计算机、机械、生物等多个学科。

硕士生一作！唯一通讯单位！这所双非师范大学，Angew！

微算云平台 · 公众号 · · 2025-01-16 08:08

正文

【做计算找华算】 理论计算助攻顶刊， 50000+ 成功案例，全职海归技术团队、正版商业软件版权！

改性隔膜被认为是实现高性能锂硫电池的有效策略，然而大多数改性层都过厚，催化活性位点主要位于材料内部。这种结构严重影响了Li ⁺ 的输运和多硫化物的有效催化转化，因此迫切需要开发一种集超薄设计、催化活性和离子筛选能力于一体的多功能隔膜。

在此， 福建师范大学张章静、程志斌等人 成功地将TCPP（Ni）作为二级配体与Zr-BTB纳米片连接，创建了具有高效离子筛分和催化性能的超薄隔膜修饰层（Zr-TCPP(Ni)）。由此产生的多功能隔膜提供强大的离子筛选能力，促进Li ⁺ 快速运输和拦截多硫化物穿梭。 该研究成果中福建师范大学为唯一通讯单位，文章的第一作者是化学与材料学院程志斌副教授和陈逸阳硕士生。

基于此，Zr-TCPP(Ni)@PP电池在高3 C循环400次后仍能保持其初始容量的79.45%，即使在0.5 C高硫含量为80 wt%的情况下，也能获得优异的4.55 mA h cm ^-2 面容量。

图1. 电池性能

总之，该工作通过二级配体的固定化制备了Zr-TCPP（Ni）纳米片，并应用于PP隔膜的一侧，形成为高性能Li-S电池量身定制的超薄且坚固的涂层。研究显示，超薄的Zr-TCPP（Ni）修饰层能够形成无边界结构、均匀的孔道和暴露的吸附/催化位点。这些优点使改性隔膜能够实现Li ⁺ 的快速输送，有效的多硫化物拦截和快速催化转化。

基于此，该多功能隔膜显著提高了Zr-TCPP(Ni)@PP电池的电化学性能，即使在高硫含量下也表现出优异的倍率能力和显著的循环稳定性。因此，该工作为设计多功能MOFs基隔膜开辟了新途径，旨在实现高性能锂电池。

图2. 机制研究

Interface Engineering of MOF Nanosheets for Accelerated Redox Kinetics in Lithium‐Sulfur Batteries, Angewandte Chemie International Edition 2024 DOI: 10.1002/anie.202421726

张章静 教授，博士生导师。入选福建省百千万人才工程、福建省杰青、福建省新世纪优秀人才、福建省高校杰出青年人才，荣获卢嘉锡优秀导师奖、中国化学会京博科技奖-优秀博士论文奖提名奖(指导教师)、福建省运盛青年科技奖、福建省青年科技奖。Discovery Molecules编委；Chinese Chem Lett青年编委；《当代化工研究》编委。以通讯作者在 Nature Chem., Sci. Adv., Acc. Chem. Res., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater. 等期刊上发表工作。