在现有的新型锂电储能体系中，以单质硫为正极，金属锂为负极的锂硫电池，因具有高理论容量和能量密度、低成本、以及对环境友好等特点而得到业内广泛关注。然而，要实现此类器件的真正大规模商业化应用，其中在硫正极的研究仍面临诸多基础科学及技术难题。

最近，温州大学杨植教授和黄少铭教授研究组由生物小分子-二硫苏糖醇（DTT）在室温下能自发高效剪断存在于蛋白质中的双硫键（-S-S-)，从而破坏蛋白质的三维结构这一现象而受到启发，设计和开发出了基于二硫苏糖醇/石墨烯的超轻插层膜，将该膜应用在锂硫电池正极和隔膜之间后，通过利用DTT高效剪切双硫键的特性，能有效控制聚硫离子在电极材料表面以及电解液中不断形成、聚集的问题，从而有效降低锂硫电池中聚硫离子浓度，以抑制穿梭效应，使用该技术后所组装的锂硫电池在5C的放电电流下循环1100次后，仍展现了优异的循环稳定性，相关结果已发表在今年的ACS Nano（2017，11, 2209，影响因子13.3）上。

上述工作，是该研究组近年来在碳基能源催化材料研究领域研发的进一步拓展。近年来，该课题组针对当前锂硫电池、燃料电池、电催化等领域的关键科学和技术难题，以纳米结构碳材料为研究对象展开系统研究，取得了系列创新性成果：1）设计并发展了多种多功能（离子选择性吸附、高导热、隔膜保护、聚硫离子剪切等）石墨烯复合插层膜，大幅度提高了锂硫电池的倍率和循环稳定性（Advanced Materials2015，27，2891，IF=18.9；ACS Nano2017, 11, 2209，IF=13.3；Journal of Materials Chemistry A2014，2，8683；Journal of Material s Chemistry A2016，4，15143）；2）提出“雾化乙醇辅助渗透热解法”，实现了多种过渡金属氧化物在高密度碳管阵列上均匀、深度涂覆，在氧还原催化中展现了好的潜在应用前景（Advanced Materials2014, 26, 3156，IF=18.9; 3)设计开发了多种非贵金属高效氧还原、氢析出碳基催化剂（ACS Nano2012, 6, 205，IF=13.3；Chem. Commum. 2012, 48, 1027；Nanoscale2014, 6, 2603；Nanoscale2013, 5, 3283；Nanoscale2012, 4, 6455；ACS Appli. Mater. Inter.2011, 3, 2601；ACS Appli. Mater. Inter.2016, 8, 3543；ACS Applied Materials & Interfaces, 2016, 8, 17284.；Journal of Power Sources2011, 196, 9970；Journal of Power Sources2013, 236, 238等），相关研究也多次登上了Advanced Materials、JMCA、Nanoscale等杂志的封面，其中发表在ACS Nano(2012, 6, 205，影响因子13.3)上的有关硫掺杂石墨烯的研究工作，目前已被引用582次，入选ESI热点和高引论文，基于在该领域的贡献，2013年受国际著名电化学能源杂志（Journal of Power Sources）编辑团队邀请，撰写综述（Journal of Power Sources2013, 236, 238），该论文也入选ESI热点和高引论文。

杨植教授自2009年9月进入温州大学化材学院黄少銘教授团队以来，已在Advanced Materials、 ACS Nano、Advanced Energy Materials等IF大于10.0的期刊发表论文8篇，在Chemical Communications、 Small、JMCA、Nanoscale、Journal of Power Sources、ACS Applied Materials & Interfaces等IF大于6.0的期刊上发表论文28篇，7篇入选ESI高被引论文，3篇入选ESI热点论文，5篇通讯作者论文单篇引用超过100次，单篇最高引用580次，论文被它引2400余次，H因子23, 获教育部高等学校自然科学二等奖1项（排名第三），温州市科学技术进步奖1项（排名第二），所指导的硕士生获浙江省化学会创新奖。

上述研究工作得到了国家自然科学基金、浙江省科技厅项目和浙江省化学重中之重学科的资助。