富氢键COF隔膜

多硫化物高效转化

自组装富氢键共价有机框架集成隔膜，利用空间位阻和极性作用抑制多硫化物穿梭，同时加速锂离子迁移与催化转化。

Yang, Shi · Wang, Shun · Peiyu, Cui · Jia-Cheng, Ma · Zhang, Xingxing · Chen, Zhuo · Xuehan, Hou · Tang, Xiao-Li · Jin, Xilang · 张亚楠 · 王尧宇 · 黄文欢

Science Bulletin 2025

参数信息

放电比容量

1420.2 mAh g⁻¹

自放电容量损失

9.0 %

容量保持率

83 %

硫载量

4.59 mg cm⁻²

电解液用量

6 µL mg⁻¹

技术优势

多硫化物不再穿梭

COF的空间位阻和强极性作用吸附多硫化物，减少其在正负极间的迁移。

自放电只损9%

改性隔膜抑制了多硫化物穿梭，从而显著降低静置时的容量损失。

贫电解液也能跑

即使在6 µL mg⁻¹贫电解液条件下，电池仍保持高容量和稳定性。

应用场景

• 锂硫电池隔膜：替代普通隔膜，原位拦截多硫化物并加速硫转化。
• 高比能电池：高硫载量下稳定循环，提升电池能量密度。
• 贫电解液电池：电解液用量降至6 µL mg⁻¹仍保持容量，降低电池重量和成本。
• 多硫化物催化剂：通过F···OH氢键网络催化多硫化物快速转化，减少活性物质损失。