????新型多功能電催化劑的設計與開發是當前高性能鋰硫電池研究的熱點方向。近年來，基于蒙脫石層狀粘土礦物材料的復合電催化劑受到了廣泛關注。在具有優異離子傳輸性能和多硫化鋰吸附性能的蒙脫石基體中引入催化活性組分制備得到的多功能電催化劑，已被充分證明可以強化鋰硫電池中多硫化鋰的吸附和轉化過程，極大地抑制多硫化鋰的“穿梭效應”，從而有效提升電池的充放電性能。

近日，廣東省科學院化工研究所龐浩研究員團隊在其前期蒙脫石基鋰硫電池正極載體和隔膜功能涂層材料的研究基礎上，進一步優化了層狀蒙脫石基復合材料的結構，設計制備了非化學計量型銅硒化合物（Cu_2-xSe）修飾的蒙脫石異質結構電催化劑，并將其涂覆到鋰硫電池隔膜表面以抑制“穿梭效應”。實驗證明了該異質結構的電催化劑具有均勻分布的吸附和催化活性位點，能有效錨定多硫化鋰并催化其快速轉化，從而實現了優異的鋰硫電池充放電性能（圖1）。

圖1 Cu_2-xSe@蒙脫石異質結構電催化劑提升鋰硫電池充放電性能機理

???結果顯示，采用Cu_2-xSe@蒙脫石涂層改性隔膜組裝的鋰硫電池倍率性能高達7 C（～568 mAh g^-1）；在1 C高電流密度下循環1000次后，其放電比容量保持率可達64.3%。上述研究進一步促進了蒙脫石基功能材料在鋰硫電池中的應用，為高性能、低成本、高安全性的鋰硫電池關鍵材料開發拓寬了道路。

相關研究成果發表于儲能領域國際權威期刊Journal of Energy Storage，廣東省科學院化工研究所吳煉副研究員為論文第一作者，龐浩研究員為論文通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金、廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項基金及廣西石化資源加工及過程強化技術重點實驗室開放基金等的資助。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X24033863

供稿：電子信息材料研究部/吳煉

初步審稿：劉婉玉

校稿：李曉芝

審定發布：王飛