锂硫（Li-S）电池具有理论能量密度高（2600 Wh kg^-1）和低成本的特点，是最有前途的下一代电池系统之一。然而，其商业化进展仍受到多种因素的制约。锂硫电池中的“穿梭效应”是限制其实际应用的关键瓶颈。尽管隔膜不是电池内的活性组件，但其在影响电池循环寿命和安全性等方面的作用不容小觑。传统隔膜具有孔径大、疏水性强等缺点，无法有效抑制多硫化物穿梭和抵抗电解液渗透。因此，对锂硫电池隔膜进行界面工程设计势在必行。这不仅改变了隔膜对多硫化物的吸附能力及其保留电解质的能力，而且还增加了空间阻力，有利于抑制多硫化物穿梭并提高硫的利用率。此外，隔膜的界面工程可以在一定程度上抑制锂枝晶的生长。

近日，课题组和常州大学陈若愚教授团队以及南京大学金钟教授团队合作，通过溶剂热合成、硫化和碲化工艺的结合，成功地开发了一种高效的NiS-NiTe₂异质结构，作为高性能Li-S电池传统PP隔膜的功能层。形成的NiS-NiTe₂异质结构增强了对多硫化物的化学亲和力，加速了硫的吸附-催化转化。PP隔膜修饰NiS-NiTe₂异质结材料后组装成锂硫电池，在0.5 C下循环200次后依然能保持有750 mAh g^-1的高比容量，在2 C下可提供480 mAh g^-1的高倍率性能。

图1. NiS-NiTe₂异质材料。

图2. 电化学性能测试。

该工作以“Promoting Overall Sulfur Redox Kinetics for Li-S Batteries via Interfacial Synergy in a NiS-NiTe₂ Heterostructure-Modified Separator”为题，在线发表在Journal of Materials Chemistry A，我校联合培养博士研究生谢杰为第一作者，孙林教授为通讯作者。此项研究得到了国家自然科学基金（项目编号：52202309）、江苏高校“青蓝工程”人才项目、江苏省碳达峰碳中专项创新基金（项目编号：BK20220008）、配位化学国家重点实验室开放课题（编号：SKLCC2308）等经费支持。

文章链接：https://doi.org/10.1039/D4TA00036F