目前，锂硫电池(LSB)存在严重的多硫化物穿梭、硫磺正极氧化还原动力学缓慢、锂负极枝晶生长不可逆等问题。

为了解决这些问题，广东工业大学Hao Chen，格里菲斯大学张山青教授， Chao Xing ，扬州大学Pan Xue提出了一种正负极双界面工程策略。

文章要点

1）在正极方面，亚胺化聚苯胺(iPANI)被用来实现能量工程，以诱导中等能级的多硫化物的吸附，并催化硫物种的氧化还原转化，并通过iPANI在还原的氧化石墨烯(RGO)和碳纳米管(CNTs)集成的支架上的自组装实现形态工程，即iPANI@rGO-CNTs。

2）对于负极，iPANI@rGO-CNTs复合材料的高导电性和亲锂性质以及多孔纳米结构有助于锂离子的均匀沉积，显著防止锂枝晶的生长。

3）密度泛函理论计算表明，IPANI中激发态的模拟官能团能够显著抑制穿梭效应，催化硫物种的转化，提高硫物种在硫正极上的转化。

4）在iPANI@rGO-CNTs纳米反应器的协同作用下，所制备的LSB具有出色的倍率能力和出色的循环寿命。

这种iPANI@rGO-CNTs纳米复合材料的大规模生产和应用可能最终导致LSB的商业化。

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Meng Li, et al, Interfacial Engineering on Cathode and Anode with Iminated Polyaniline@rGO-CNTs for Robust and High-Rate Full Lithium–Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater. 2023,

DOI: 10.1002/aenm.202300646

https://doi.org/10.1002/aenm.202300646