高熵MXenes实现对锂硫电池多步反应的接力催化

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【研究背景】 锂硫电池因其高能量密度和丰富的资源优势而备受关注，但其商业化仍面临几个重要挑战，包括S 8 和Li 2 S的导电性差、多硫化物（LiPSs）的穿梭效应、缓慢的硫转化动力学以及锂枝晶的不可控生长引起的安全隐患等。为了解决这些问题，研究者们提出了正极载体设计和隔膜修饰等策略。MXene材料凭借其层状结构、高导电性、极性表面以及亲锂性，能够捕捉LiPSs并促进其电化学转化，同时诱导锂离子均匀沉积，在锂硫电池领域展现出巨大潜力。然而，传统MXene材料的M层中只有一种金属，对长链LiPSs的化学吸附作用和对LiPSs的多步骤转化反应的催化活性有限，同时力学应变能力难以充分抑制锂枝晶的形成。因此，设计与多种LiPSs的构型匹配、能够高效催化多步骤锂-硫转化反应、兼具高力学应变能力的MXene材料，对于发展高性能锂硫电池非常 ………………………………