潘锋/杨卢奕Small Methods：抑制锂硫电池多硫化物穿梭的多功能导电粘结剂

锂硫电池表现出高比能量和低成本，被认为是下一代电池的有希望的候选者。然而，其广泛应用受到硫的绝缘性、多硫化物的溶解以及硫正极体积变化大的限制。

在此，北京大学新材料学院潘锋教授、杨卢奕副研究员及萨里大学Kai Yang等人合成了一种导电粘结剂，即交联聚芴（C-PF）并将其用于Li-S电池。该粘结剂可从以下三个方面提高整体电化学性能：

1）具有高电子电导率，有助于降低面电阻用于硫电极并提高倍率性能；

2）由于交联聚合物结构，可以获得良好的电极机械性能，从而保持电极完整性；

3) 与各种多硫化物形成强结合并设法阻止它们扩散到锂负极，这大大提高了锂硫电池的循环稳定性。

图1. 使用不同粘结剂的硫电极的电化学表征

因此，在0.1 C下100次循环后S/C-PF实现了670 mAh g^-1的比容量，对应的容量保持率为68.4%。此外，S/C-PF在0.5 C下循环200次后实现了480 mAh g^-1的比容量。

这项研究通过设计一种多功能粘结剂来全面增强Li-S电池正极，该方法可以广泛应用于充分利用S氧化还原的能量以及正极材料的改性。

图2. C-PF对多硫化物穿梭抑制作用的表征

Suppressing Polysulfide Shuttling in Lithium–Sulfur Batteries via a Multifunctional Conductive Binder, Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202100839

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潘锋/杨卢奕Small Methods：抑制锂硫电池多硫化物穿梭的多功能导电粘结剂

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