武汉理工麦立强教授课题组Small：芳纶纳米纤维交联功能化MOF基均质Janus电解质膜用于准固态锂硫电池

第一作者：谷佳佩

通讯作者：周铖，许絮，麦立强

单位：武汉理工大学

锂硫电池的理论放电比能量高达2600 Wh kg^-1，被认为是具有巨大发展潜力的下一代电化学储能装置。然而，严重的穿梭效应、锂枝晶生长和潜在的安全隐患是制约锂硫电池实际应用的核心问题。研究表明准固态电解质有助于提高硫的利用率，同时提高安全性和电化学性能。但在这种条件下，穿梭效应和锂枝晶生长问题虽然会减轻，但不会被完全消除。因此，开发一种具有高离子电导率和低界面电阻的准固态电解质可以同时有效地抑制多硫化物的穿梭效应并抑制锂枝晶的生长具有重要意义。

近日，来自武汉理工大学的麦立强教授团队在国际知名期刊Small上发表题为“A homogeneous Janus membrane based on functionalized MOFs crosslinked by aramid nanofibers for quasi-solid-state lithium sulfur batteries”的文章。该文章通过设计合成一种芳纶纳米纤维交联的功能化MOF基均质Janus电解质膜以同时解决上述挑战。采用原位拉曼、飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）、XPS刻蚀和密度泛函理论（DFT）计算等方法全面揭示了该膜的工作机制。

麦立强教授简介：麦立强，武汉理工大学首席教授，博导，副校长，国家杰青（2014），长江学者（2016），“万人计划”领军人才（2016），国家重点研发计划首席科学家，英国皇家化学会会士（2018），中国微米纳米技术学会会士（2022），中国化学会会士（2023）。材料化学与功能材料领域知名专家，长期从事新能源材料与器件科学技术及应用研究，构筑了国际上第一个单根纳米线器件电子/离子输运原位表征的普适新模型，建立了调控电化学反应动力学的“麦-晏”场效应储能等电子/离子双连续输运理论，突破了储能材料与器件的批量化制备技术，并实现成果转化与应用。在Nature（3篇）、Science等刊物发表SCI论文600余篇，其中以第一或通讯作者发表Nature（2篇），Nature Energy、Nature Catalysis、Nature Chemical Engineering、Joule（2篇）等Nature子刊及Cell子刊24篇，PNAS、JACS（6篇），Advanced Materials（34篇）、Energy & Environmental Science（8篇）、Angewandte Chemie International Edition（15篇），合作发表Nature、Science各1篇，SCI总他引5.6万余次。撰写中文专著2部、英文专著2部、英文专著章节2部。获授权国家发明专利148项，其中28项专利与华为等31家企业进行产学研成果转化与应用。

主持国家重大科研仪器专项等国家级项目30余项。以第一完成人获国家自然科学二等奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、国际电化学能源科学与技术大会卓越研究奖（每年仅2人）、国际车用锂电池协会卓越研究奖、国家教学成果二等奖、教育部/湖北省自然科学一等奖（3项）和中国材料研究学会技术发明一等奖，连续五年入选科睿唯安全球高被引科学家。

周铖博士简介：武汉理工大学博士后，研究方向为金属硫系电池。主要研究内容为隔膜结构设计与新型隔膜制备、正极材料结构调控等。近年来，在Advanced Materials、National Science Review、Advanced Energy Materials、Nano Energy、Interdisciplinary Materials等期刊发表论文30篇，其中以（共同）第一或通讯作者发表论文14篇。

谷佳佩：武汉理工大学在读博士生，主要研究方向为准固态电解质的设计制备及结构调控等。目前，在Advanced Materials、Advanced Energy Materials、Chemical Engineering Journal等期刊发表论文16篇，其中以第一作者发表6篇SCI论文。