DOI:10.1016/j.jallcom.2020.154197

多硫化物的穿梭效应和严重的安全问题制约了锂硫电池的实际应用。在此，研究者报告了一种聚酰亚胺基Janus隔膜，通过简单的过滤方法引入MoO3纳米粒子和MWCNTs-COOH。使用该隔膜，锂硫电池在0.2 C时提供1274 mA h g-1的可逆容量，在5 C时提供637 mA h g-1的可逆容量。此外，该隔膜具有阻燃性和热稳定性，即使在300℃时也没有明显的收缩。实验结果表明，均匀分散的MoO3纳米颗粒和MWCNTs-COOH作为孔结构调节剂，可以明显减小电纺聚酰亚胺（PI）骨架的孔径和孔隙率。MWCNTs-COOH、MoO3和聚酰亚胺纤维之间的协同作用使多硫化物具有更快的动力学和更有效的转化。

图1.（a）PI原始纳米纤维和（b）MC/PI表面的SEM图像，（c）钼和氧的相应EDS元素图谱，（d）MoO3/MWCNTs-COOH层和PI纤维层之间的界面以及（e）MC/PI膜的横截面的SEM图像。

图2.（a）PP和MC/PI的接触角，以及（b）在不同温度下热暴露1 h后PP、PI、CNT/PI和MC/PI隔膜的照片（从左到右）。

图3.PP、PI、CNT/PI和MC/PI隔膜的阻燃性能照片。

图4.（a）不同隔膜的速率性能；（b）PP、PI、CNT/PI和MC/PI细胞的恒电流变化/放电特性；具有（c）MC/PI隔膜和（d）PP隔膜的锂硫电池的循环伏安扫描。

图5.PP、PI、CNT/PI和MC/PI电池的循环性能。

图6.循环之前（a）和循环之后（b）的不同电池的电化学阻抗谱（EIS）曲线；（c）MC/PI电池在不同扫描速率下的CV曲线；（d）在MoO3和MWCNTs-COOH粉末中浸泡之前和之后，Li2S6溶液的颜色变化的数字图像。（要解释此图例中对颜色的引用，请参阅本文的Web版本。）

图7.300次循环后，PP、PI、CNT/PI和MC/PI隔膜的SEM图像。

图8.在中断期间，带有PP、PI、CNT/PI和MC/PI隔膜电池的循环性能。