苏州大学研发新型粘结剂 解决锂硫电池容量衰减问题

近日，中国江苏省苏州大学锂硫电池能源与材料创新研究院（oochow Institute for Energy and Materials Innovations for Lithium-sulfur Batteries）的研究人员为锂硫电池研发了一种单锂离子通道聚合物粘结剂。此种新型粘合剂具有单一的锂离子通道，在允许快速运输锂离子的同时，能阻止多硫化物阴离子在电解液中运动，进而可以有效解决了锂硫电池容量衰减的问题。

锂硫电池因具备高比容量（1675 mAh g-1）和高能量密度（2600 Wh kg-1）的特点，而被公众认为是未来理想的能源之一。但是，在充放电循环中，锂硫电池中的多硫化物会在电解液中扩散，从而导致硫阴极结构发生明显变化，容量下降严重，因而成为限制锂硫电池商业化应用的主要因素之一。

聚合物粘结剂是电极的重要组成部分，起着粘结活性材料的作用，关系到电池的性能。但随着人们对电池产品性能要求的不断提高，传统的粘结剂已经无法满足新一代电池的要求。比如，PVDF粘结剂的锂离子电导率低、机械稳定性差，几乎无法抑制多硫化物的穿梭，从而限制了锂硫电池的应用。

为此，苏州大学的科学家们设计了一种单锂离子通道聚合物粘结剂，能高效弥补PVDF粘结剂的不足。他们通过在锂硫电池充放电循环中实时监测电解液中多硫化物的浓度，以及容量存留的情况，证实了新型粘合剂对锂硫电池的效果，即能够有效地阻止多硫化物的穿梭。

此外，新型粘结剂具备良好的粘结性能和机械稳定性，在充放电循环后，保持了硫化物阴极的结构完整性。所以，具备单锂离子通道的聚合物粘结剂被认为是实现高能量锂硫离子电池的最有效策略之一。

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