材料学院青年教师徐杰近日以第一作者身份在国际顶级期刊Angew. Chem.上发表了全天候锂-硫电池最新研究成果。该研究报道了一种多孔亚纳米芳香框架（Sub-nano Aromatic Framework, SAF）材料作为锂-硫电池的功能性隔膜涂层。

锂-硫电池因具有超高理论能量密度（2600 Wh kg^-1）、低成本和硫资源丰富等优点而认为是最具潜力的下一代能源存储器件之一。然而，反应动力学缓慢和充放电中间产物（多硫化物）的穿梭效应严重阻碍了锂-硫电池的实际应用。特别是，硫转化的反应动力学在低温条件下极其缓慢，限制了锂-硫电池在低温工况下的使用。此外，多硫化物在高温下的穿梭量急剧增加，导致容量快速衰减和寿命缩短。因此，传统锂-硫电池难以满足宽温工况下（如‒40 ℃~60 ℃）的实际应用需求。

徐杰研究的材料具有亚纳米孔径能够有效抑制多硫化物在高温下的穿梭，同时全共轭、窄带隙的SAF结构还可以在低温下显著促进多硫化物转化，使得改性锂-硫电池能够在‒40 ℃至60 ℃宽温区内正常循环工作。该工作为新型有机框架材料设计及其电化学储能应用提供了理论指导。（撰稿：郑材 审核：李永涛）

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202211933