Li-S电池具有较高的理论能量密度，是下一代储能技术中最有前途的选择之一。此外，Li-S电池的低材料成本和充足的储存能力也使其在能源研究中得到了广泛研究。然而，目前仍然存在有几个障碍严重阻碍了Li-S电池的商业化：硫及其还原产物（Li2S2或Li2S）的绝缘性，锂化时从S到Li2S的体积膨胀，缓慢的硫氧化还原动力学以及最严重的多硫化物穿梭效应。
近日，厦门大学董全峰教授，郑明森副教授报道了一种策略，通过原位形成具有双端耦合功能的官能化分子，将溶解的多硫化物中间体结合起来，然后分子结合将它们变成固态的有机多硫化物配合物，从而将多硫化物稳定地锚定在正极上。
文章要点
1）由醌氢酮（QH）与锂原位反应形成的双端偶联功能分子粘合剂（MB）不仅可以通过可逆的化学配位结合多硫化物，而且可以促进多硫化物在循环过程中的同步转化。理论上，MB具有双端偶联功能，可以结合多硫化物中间体进行共聚反应，形成−[MB-Li2Sn]−，与单纯的Li2Sn相比，具有更快的反应活性和氧化还原转化动力学。
2）结果显示，加入MB后，Li−S电池在0.1 C下的初始容量为1347 mAh g−1，1 C下，963mAh g−1的剩余容量在经过400多次循环中没有明显衰减，特别是前300次循环的保持率可达96.9%。
本研究为解决可溶性多硫化物在Li−S电池中的穿梭效应提供了另一种策略，即将可溶性多硫化物转化为固态有机多硫化物共聚物。
Xiaoxiang Fan, et al, Turning Soluble Polysulfide Intermediates Back into Solid State by a Molecule Binder in Li−S Batteries, ACS Nano, 2020
DOI: 10.1021/acsnano.0c07240
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c07240
