21世紀(jì)以來，能源與環(huán)境問題日益凸顯，發(fā)展綠色、高效的新能源存儲(chǔ)技術(shù)迫在眉睫。鋰硫電池作為一種高比能二次電池，具有價(jià)格低廉、儲(chǔ)備豐富、環(huán)境友好等特點(diǎn)，被譽(yù)為鋰離子電池之后下一代動(dòng)力電池體系的發(fā)展方向。鋰硫電池中多硫化鋰的“穿梭效應(yīng)”是造成電池性能衰退的主要原因，阻礙其進(jìn)一步實(shí)際應(yīng)用。

針對(duì)這一問題，近日，化工學(xué)院李明濤課題組設(shè)計(jì)開發(fā)了一種具有二維結(jié)構(gòu)g-C3N4/石墨烯保護(hù)層的正極材料，獲得了長(zhǎng)循環(huán)壽命的鋰硫電池。論文《一種二維層狀g-C3N4/石墨烯復(fù)合型正極夾層增強(qiáng)鋰硫電池循環(huán)性能研究》發(fā)表在國(guó)際著名期刊《可持續(xù)能源材料化學(xué)》(ChemSusChem)并入選為封面文章。西安交大屈龍講師為第一作者，李明濤副教授為第一通訊作者，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室戴勝教授為共同通訊作者。

該工作創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)了一種二維插層結(jié)構(gòu)的g-C3N4/石墨烯夾層，如同在電池正負(fù)極之間構(gòu)建了多層“防鯊網(wǎng)”，不僅能通過物理和化學(xué)雙重作用阻擋多硫化物在正負(fù)極之間穿梭，還能加快Li+的擴(kuò)散，從而大大提升電池的循環(huán)壽命。該論文對(duì)提升鋰硫電池電化學(xué)性能及進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化具有理論指導(dǎo)意義。

李明濤副教授課題組長(zhǎng)期從事新一代二次電池正極材料及鋰離子電池固態(tài)電解質(zhì)等材料的開發(fā)與應(yīng)用，近期在著名國(guó)際期刊上發(fā)表SCI論文多篇。