高能量锂硫电池被视为下一代能源存储的核心技术,但其实际应用受限于多硫化物穿梭及液态电解质的安全隐患.为此,我们采用静电喷涂技术在聚丙烯（PP）隔膜上涂覆二硫化钼（MoS2）中间层.利用MoS2的路易斯酸特性,引发1,3-二氧戊环（DOL）开环聚合,将商用液态电解液转化为凝胶聚合物电解质（GPE）,从而提高电池安全性并保护锂负极. MoS2中间层还能有效捕获多硫化物.该凝胶聚合物电解质表现出了优异的性能:在30°C时离子电导率达到7.2×10-4S cm-1,电化学窗口达4.7 V,锂离子迁移数高达0.7.此外, MoS2/PP复合隔膜与GPE在高达200°C的温度下仍保持稳定.因此,配备凝胶聚合物电解质的锂硫电池展现出优异的循环稳定性, 500次循环后在0.5 C倍率下容量保持率为613 mAh g-1,库仑效率高达98.5%.这项研究为开发高性能、高安全性的锂硫电池提供了一种有效途径.
