在高硫负载和贫电解液条件下实现高效和持久的电荷存储仍然是锂硫电池技术真正展示其商业可行性的首要挑战。
武汉大学彭创等报道了一种两性聚合物粘结剂，其带负电荷和带正电荷的部分允许通过多种分子间相互作用共同调节锂阳离子和异极性多硫化锂（LiPSs）。
这种两性聚合物粘结剂含有带负电的酰胺基团和带正电的季铵基团，酰胺基团可以改善Li+的传输并与LiPSs中的正电锂原子结合，从而提高负极稳定性和反应动力学，而季铵基团则可吸附和催化多硫化物阴离子，从而抑制穿梭并改善反应动力学。
此外，独特的两性电荷环境可以对异极性LiPSs产生“推拉”效应，从而激活它们的氧化还原转化。减轻的LiPSs穿梭提高了电池的稳定性，而催化作用提高了硫的利用率，改善的Li+传输和多硫化物氧化还原动力学均导致提高的倍率性能和降低的电压滞后。
因此，这种多功能粘结剂使Li-S电池即使在严苛条件下也具有引人注目的整体性能。在低硫负载和富电解液条件下，电池在700次循环中表现出每循环0.056%的低容量衰减率。
在6.8 mg cm-2的高硫负载和6 µL mg-1的低E/S下，该电池在 50次循环中仍能提供稳定的面积容量（在4.2和4.8 mAh cm-2之间）。这项工作的进一步优势体现在其零添加重量、低材料成本以及易于制备和放大。
Harnessing Heteropolar Lithium Polysulfides by Amphoteric Polymer Binder for Facile Manufacturing of Practical Li-S Batteries. Small 2022. DOI:10.1002/smll.202107109
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