Ti₃C₂Tₓ MXene“双管齐下”！同时作为阴极支架与隔膜改性剂，助力千次循环锂硫电池

背景：锂硫电池因多硫化物穿梭效应和缓慢反应动力学而面临挑战。功能化隔膜是抑制多硫化物的关键，但传统隔膜效果有限。MXenes材料因其高导电性和极性官能团，能有效吸附多硫化物，但此前未将同一原始Ti₃C₂Tₓ MXene同时用于正极支架和隔膜改性。研究目的：验证一种综合策略，将Ti₃C₂Tₓ MXene同时作为硫正极添加剂和隔膜涂层，以协同克服穿梭效应和动力学瓶颈。结论：该双MXene策略显著提升了电池性能。Ti₃C₂Tₓ作为正极支架增强了电荷转移，作为隔膜涂层改善了电解液润湿性并有效阻隔多硫化物。实验与理论计算表明，该协同作用加快了反应动力学，抑制了穿梭。电池在5C下容量保持率约85%，在0.5C下稳定循环1000次，高硫负载下面积容量超过6 mAh cm⁻²，显示出高性能实用化潜力。