单一锂离子通道聚合物粘合剂稳定硫阴极

电动汽车和人工智能等新兴技术对高性能储能系统的需求不断增长，推动了高性能电池的发展。作为下一代电池的有希望的候选者，Li-S电池以其高的比容量(1675 mAh g -1)和能量密度(2600 Wh kg -1)而备受关注。然而，多硫化物在电解质中的扩散导致在放电-充电循环期间硫阴极的结构改变，这极大地限制了Li-S电池的商业应用。

聚合物粘合剂作为电极的基本组成部分，可以粘合活性材料，并且与电池的性能有关。不幸的是，传统的粘合剂未能满足新兴电池的要求。例如，PVDF粘合剂表现出锂离子的低离子电导率，差的机械稳定性，并且几乎没有对多硫化物的穿梭的抑制，这些因素限制了锂硫电池的应用。因此，对于Li-S电池来说，迫切需要一种理想的聚合物粘合剂，其克服了常规粘合剂的缺点。

在总部位于北京的《国家科学评论》上发表的新研究中，中国苏州苏州能源与材料创新研究所的科学家们展示了用于Li-S电池的单锂离子通道聚合物粘结剂的最新进展。牛超群，刘杰，沉晓薇，周金秋，陶涛和闫成林报告了一种新型的聚合物粘合剂，该聚合物粘合剂具有单个锂离子通道，可以快速运输锂离子，同时阻止多硫化物阴离子的穿梭。这项研究报告了一种新的途径来组装具有单个锂离子通道的聚合物粘合剂，以解决严重的Li-S电池能量衰减问题。

这些科学家通过在循环中实时监控电解质中的多硫化物浓度和装置容量保持率，证实了制备的聚合物粘合剂对Li-S电池的影响。“通过现场UV-vis测量，证实了聚合物粘合剂有效地固定了多硫化物中间体的穿梭作用。” “此外，制得的粘合剂具有出色的附着力和机械稳定性，可在放电-充电循环后保持硫化物阴极的结构完整性。这些结果表明，制得的粘合剂有望改善锂硫电池，我们相信已报道的聚合物粘合剂具有单个锂离子通道的电池是高能Li-S电池最有效的策略之一。”

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