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S）电池因其超高能量密度而受到越来越多的关注。然而，多硫化物的穿梭效应、锂负极的腐蚀以及锂枝晶的形成严重阻碍了其实际应用。本研究通过同步接枝磷酸基团和金属卟啉化合物，设计了一种具有吸附和催化多硫化物双重功能的棉籽蛋白基隔膜涂层（Mn-P-CPI）。由此组装的LiS电池不仅展现出显著提升的比容量（1C倍率下达983.5 mAh g），同时保持优异的循环稳定性（每圈循环容量衰减率仅为0.066%）。尤为重要的是，得益于其丰富的活性基团，Mn-P-CPI可作为正极粘结剂使用。%%通过同步采用Mn-P-CPI作为电极粘结剂和隔膜涂层，该电池在2.11 mg cm的硫载量条件下实现了高比容量（0.5C倍率下752.8 mAh g）%%并展现出卓越的倍率性能（719.3 mAh g）%%第164卷−12026年7月1日−1在3C倍率下）。该策略为开发高性能锂硫电池隔膜涂层提供了有前景的替代方案，同时为生物质材料在储能领域的应用开辟了可行途径。−2 of sulfur loading and the exceptional rate performances (719.3 mAh g−1 at 3C). This strategy offers a promising alternative to develop a high-performance separator coating for LiS batteries, as well as opens up a feasible way for realizing the application of biomass materials in the field of energy storage.
S）电池因其极高的理论比容量（1675 mAh g⁻¹）和压倒性的能量密度（2600 Wh kg⁻¹）−1)[1][2]。作为锂−1在锂硫电池中，隔膜能有效阻隔正负极直接接触并促进锂离子传输[3]。但目前以多孔聚烯烃薄膜（如聚丙烯（PP）[4]、聚乙烯（PE）[5]及其复合材料（PP/PE）[6]）为主的商用隔膜，普遍存在电化学性能不佳的问题。硫基电池主要受限于其对多硫化物的穿梭效应抑制能力较弱、转化多硫化物的催化效果不佳，以及在高温工作条件下结构稳定性不足等问题[7]。S batteries, as mainly imposed by their weak inhibition capability to polysulfide shuttle, poor catalytic effect to converse polysulfides, and low structural stability at high operating temperature [7].硫电池[12][13]。例如，纤维素和壳聚糖隔膜涂层能够有效锚定多硫化物并促进锂离子传输。但遗憾的是，纤维素涂层因导电性差而受限，壳聚糖涂层则存在机械强度不足的问题，这极大地限制了它们在锂离子电池中的应用。S电池。S电池。然而尽管如此，这些蛋白质涂层仍受限于高成本和较差的热稳定性。相比之下，棉籽分离蛋白（CPI）作为一种从棉籽粕中提取的蛋白质，具有低成本、高热稳定性和良好粘结性能的优势[19][20]。与其他蛋白质类似，虽然CPI分子可能凭借其活性基团成功锚定多硫化物，但由于天然蛋白质中极性基团不足且缺乏催化功能，其效果仍然有限。因此，开发具有高效吸附和催化多硫化物能力的蛋白质隔膜涂层仍具挑战性。的高比容量，并在1000次循环中保持稳定，每次循环的容量衰减率仅为0.066%。此外，Mn-P-CPI可作为正极粘结剂使用，在硫载量为2.11 mg cm条件下，使电池在0.5C倍率下实现752.8 mAh g−1的高容量。−1，同时展现出优异的倍率性能（719.3 mAh g−2在3C电流密度下）。采用该涂层的软包电池同样实现了912.35 mAh g−1的高容量（0.1C倍率）。总体而言，本研究为设计高性能锂硫电池生物基隔膜涂层提供了可行性策略。−1S电池。S batteries.美国卡特蓄电池（中国）营销总部
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