南開大學牛志強、王一菁研究員聯合清華大學張強教授通過隔膜改性，將氮化銦納米線引入到鋰－硫電池中，雙功能的氮化銦性隔膜猶如“豎起”的高墻，有效地抑制鋰硫電池“穿梭效應”，實現了電池循環壽命顯著提升。相關成果已在12月的《美國化學學會·納米材料》上發表。

鋰離子電池已經得到廣泛的應用。然而現行鋰離子電池的能量密度依然不足以滿足許多應用需求，而鋰－硫電池由于具有極高的理論比容量，并且硫含量豐富，價格低廉而備受關注。但鋰－硫電池在其在電化學過程中，在硫正極和鋰負極之間溶解的多硫化物引起的“穿梭效應”及其動力學轉化緩慢嚴重降低了活性硫的利用率，從而導致容量的快速衰，大大降低了鋰－硫電池的使用壽命?！八^‘穿梭效應’，指的是在充放電過程中，正極產生的多硫化物中間體溶解到電解液中，并穿過隔膜，向負極擴散，與負極的金屬鋰直接發生反應，最終造成了電池中有效物質的不可逆損失、電池壽命的衰減、低的庫倫效率。”牛志強介紹，目前，人們已經采取各種方法去改善上述問題，其中最普遍的策略是采用具有高比表面積的納米結構碳材料，通過物理限制作用進行多硫化鋰的捕獲；或是使用極性材料通過化學相互作用進行多硫化鋰的捕獲。

盡管如此，但碳的非極性通常導致循環性能不佳，極性材料的低電導率導致硫的利用率低，倍率性能差。因此有必要開發一種簡單但可以顯著提高硫正極的循環性能，同時保持良好倍率性能的有效材料制備方法，這對于實現長循環壽命的鋰硫電池來說是十分重要的?！暗煹你熽栯x子和富電子氮原子通過強的化學鍵合作用捕獲生成的多硫化物；同時，氮化銦表面的快速電子轉移提高了多硫化物的動力學轉化過程，這樣，雙功能的氮化銦改性隔膜猶如一道墻，可有效地抑制鋰硫電池中的‘穿梭效應’。”牛志強介紹，具有氮化銦改性隔膜的鋰－硫電池表現出優異的倍率性能和循環性能，在1000次循環后每個循環的容量衰減僅有0．015％，該研究為下一步開發高穩定性鋰－硫電池奠定了基礎。