锂-硫电池因具有超高理论能量密度（2600 Wh kg^-1）、低成本和硫资源丰富等优点而认为是最具潜力的下一代能源存储器件之一。然而，反应动力学缓慢和充放电中间产物（多硫化物）的穿梭效应严重阻碍了锂-硫电池的实际应用。特别是，硫转化的反应动力学在低温条件下极其缓慢，限制了锂-硫电池在低温工况下的使用。此外，多硫化物在高温下的穿梭量急剧增加，导致容量快速衰减和寿命缩短。传统锂-硫电池难以满足宽温工况下（如：‒40 ℃至60 ℃）的实际应用需求。

近日，复旦大学王永刚教授等人报道了一种多孔亚纳米芳香框架（Sub-nano Aromatic Framework, SAF）材料作为锂-硫电池的功能性隔膜涂层，亚纳米孔径抑制了多硫化物在高温下的穿梭，同时全共轭、窄带系的SAF结构可以在低温下促进多硫化物转化，使得改性锂-硫电池能够在‒40 ℃至60 ℃宽温区内正常循环工作。作者通过分子的合理设计，报道了三种不同共轭结构的SAFs（图1），其中全共轭SAF-3结构具有最小的孔径分布（孔径中心位于0.97 nm）。

作者结合理论计算分析（图2），模拟了多硫化物穿梭框架孔道，结果表明SAF-3结构具有最大的多硫化物扩散能垒。此外，通过原位XRD测试发现，相比于共轭性较差对比样而言，SAF-3改性隔膜能够促进硫正极活性物质的转化，提高了活性物质利用率。

最终，该SAF-3改性锂-硫电池在室温下表现出高的比容量、倍率性能和循环稳定性，在高负载（5 mg cm^-2）和贫电解液（E/S = 5）条件下循环100圈后，依然具有90%的容量保持率。除此之外，改性电池分别在‒40 ℃和+60 ℃严苛条件下均可稳定充放循环（图3），表现出了全气侯工作潜力。该工作为全气候锂-硫电池的开发和设计提供了一种新策略。