“穿梭效應”、緩慢的氧化還原動力學、較短的生命週期嚴重制約了鋰硫電池的實際應用。 哈爾濱工業大學張家恆、劉向麗將離子液體（ILS）引入富氧空位（OVS）的N、F和B共摻雜NFBcoFe2O4-x@mwcnts設計為一種有效的多功能隔膜塗層，用於捕獲多硫化物並加速氧化還原動力學。
圖1 NFBCOFE2O4-x@mwcnts的製備與表徵
本文採用真空輔助自組裝法將NFBCoFe2O4-x@mwcnts包覆在聚丙烯（PP）隔膜表面，抑制“穿梭效應”，加速多硫化物的氧化還原動力學。 N、F和B雜原子的豐度增強了NfBCoFe2O4-x@mwcnts的多硫親和力，而富集的OVS進一步提高了多硫化物轉化的電催化能力。 此外，該塗層可以有效促進鋰的均勻沉積，這有助於其在長迴圈中的穩定性。
圖2 多硫化物的氧化還原反應
因此，基於NFBCoFe2O4-x@mwcnts隔膜的電池表現出優異的電化學效能：10 C時初始比容量高達1034 mAh g-1，迴圈1000次後維持871 mAh g-1，平均體積衰減僅為0016%。
即使在 8在 0 mg cm-2 的高硫負荷下，帶有改進隔膜的電池仍然可以提供 722 mAh cm-2 的高面積容量。 NFBCOFE2O4-x@mwcnts協同結合了豐富的共摻雜N、F和B雜原子和富集OVS的優點，同時實現了增強的吸附容量和催化活性，在鋰硫電池產業化中顯示出巨大的發展潛力。
圖3 鋰硫電池的效能
ionic-liquid-assisted synthesis of n, f, and b co-doped cofe2o4−x on multiwalled carbon nanotubes with enriched oxygen vacancies for li–s batteries. advanced functional materials 2021. doi: 10.1002/adfm.202111084