新型多功能电催化剂的设计与开发是当前高性能锂硫电池研究的热点方向。近年来，基于蒙脱石层状粘土矿物材料的复合电催化剂受到了广泛关注。在具有优异离子传输性能和多硫化锂吸附性能的蒙脱石基体中引入催化活性组分制备得到的多功能电催化剂，已被充分证明可以强化锂硫电池中多硫化锂的吸附和转化过程，极大地抑制多硫化锂的“穿梭效应”，从而有效提升电池的充放电性能。

近日，vns7908威尼斯城官网化工研究所庞浩研究员团队在其前期蒙脱石基锂硫电池正极载体和隔膜功能涂层材料的研究基础上，进一步优化了层状蒙脱石基复合材料的结构，设计制备了非化学计量型铜硒化合物（Cu_2-xSe）修饰的蒙脱石异质结构电催化剂，并将其涂覆到锂硫电池隔膜表面以抑制“穿梭效应”。实验证明，该异质结构的电催化剂具有均匀分布的吸附和催化活性位点，能有效锚定多硫化锂并催化其快速转化，从而实现了优异的锂硫电池充放电性能（图1）。

图1 Cu_2-xSe@蒙脱石异质结构电催化剂提升锂硫电池充放电性能机理

结果显示，采用Cu_2-xSe@蒙脱石涂层改性隔膜组装的锂硫电池倍率性能高达7 C（～568 mAh g^-1）；在1 C高电流密度下循环1000次后，其放电比容量保持率可达64.3%。上述研究进一步促进了蒙脱石基功能材料在锂硫电池中的应用，为高性能、低成本、高安全性的锂硫电池关键材料开发拓宽了道路。

相关研究成果发表于储能领域国际权威期刊Journal of Energy Storage，vns7908威尼斯城官网化工研究所吴炼副研究员为论文第一编辑，庞浩研究员为论文通讯编辑。该研究得到了国家自然科学基金、vns7908威尼斯城官网建设国内一流研究机构行动专项基金及广西石化资源加工及过程强化技术重点实验室开放基金等的资助。

论文信息：Lian Wu, Luobiao Hong, Shuxi Gao, Zhangfa Tong, Hao Pang, Cu2-xSe@montmorillonite heterostructured electrocatalyst for high-performance lithium?sulfur batteries, Journal of Energy Storage, Volume 101, Part A, 2024, 113800, ISSN 2352-152X, https://doi.org/10.1016/j.est.2024.113800.https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X24033863.

供稿：省科学院化工所

撰稿：吴炼

审稿：黄丹?王飞?刘婉玉

校稿：徐超?肖捷?章震