《Journal of Membrane Science》：Synergistic Multi-Functional Active MoS2/PI Separator for High Energy Density Potassium Metal Batteries
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本研究通过将potassium-philic MoS2层整合到具有高热稳定性的聚酰亚胺（PI）骨架中，开发了一种新型主动型 separators。实验表明，该结构通过协同作用有效加速K+扩散并均匀离子流，解决了钾金属电池中枝晶和容量衰减问题，显著提升了电池稳定性。
陈璐莉 | 杨圆圆 | 王德 | 王永利 | 朱世轩 | 张超奇 | 曹华堂 | 杜月 | 何振宇 | 向银宇 | 李俊生
中国武汉工业大学先进玻璃材料国家重点实验室，武汉 430070
材料与化学品
聚酰胺（PAA）、二甲醚（DME）、乙醇、聚偏二氟乙烯（PVDF）、羧甲基纤维素钠（CMC）、铁氰化钾（K?Fe(CN)?·3H?O）、三氯化铁（FeCl?）、钾金属（K）、二硫化钼粉末（MoS?）、N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）、碳酸二甲酯（DMC）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）均从Aladdin公司购买；乙炔黑、玻璃纤维（Whatman GF/D）和PP（Celgard 2400）隔膜则从广东Canrd新能源公司购买。
结果与讨论
常用的GF和聚烯烃隔膜不适用于钾金属电池（KMBs），因为它们会导致严重的界面问题，包括离子扩散不规则、所谓的“死钾”现象以及枝晶的形成。由于聚酰亚胺（PI）的成本效益和优异的热稳定性，因此被选为理想的基底材料。随后通过电纺和浸涂工艺将二硫化钼（MoS?）负载到PI膜上，制备了MoS?/PI复合隔膜（图1a）。PI和MoS?共同作用，提升了电池的性能。
结论
综上所述，我们提出了一种协同的多功能策略，将隔膜从被动屏障转变为主动组件。通过在坚固的电纺PI骨架上集成亲钾的MoS?层，该结构有效解决了枝晶安全风险和惰性组分导致的容量损失问题。极性的PI骨架与MoS?位点共同作用，加速了钾离子（K?）的扩散，使离子传输更加均匀，从而实现了超稳定的钾金属电池性能。
CRediT作者贡献声明
朱世轩：撰写、审稿与编辑、数据可视化、资源整理。
张超奇：资源提供、实验设计、数据管理。
王德：数据验证、软件使用、数据分析。
王永利：撰写、审稿与编辑、资源提供、实验设计。
何振宇：撰写、审稿与编辑、研究指导、方法论设计、概念构思。
向银宇：撰写、审稿与编辑、研究指导、方法论设计、概念构思。
曹华堂：数据验证、方法论设计、数据分析。
杜月：撰写、审稿与编辑。
利益冲突声明
作者声明：他们没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。
致谢
作者感谢以下资助机构的支持：国家自然科学基金（52271226）、湖北省科技项目（2025BAA008、2025CSA018）、武汉国际科技合作项目（2025BAB030）以及中央高校基本科研业务费（104972025KFYjc0017、104972025KFYjc0121）。
