随着智能设备和电动汽车的日益普及，人们对高能、长寿命和快速充电的储能系统的需求不断增长。目前的锂离子电池技术无法满足这种需求，因此，人们将重点正逐步转向下一代电池技术的开发。在众多候选电池技术中，锂硫（Li-S）电池因其较高的理论能量密度（2600 Wh kg^-1）和容量（1672 mAh g^-1）而备受关注。

近日，韩国浦项科技大学Haneol Kang, Moon Jeong Park报道了提出了一种创新的Li-S电池技术，以实现高能量密度、快充性能和机械柔性。

文章要点

1）通过元素硫（S）和乙烯基膦酸（VPA）的快速（30 min）一锅反应，制备了含有不同硫同素异形体的SVPA微粒。

2）研究发现，颗粒上自发形成的褶皱和气孔方便了电解液的接触，并减轻了电池循环过程中的机械应力。有序硫畴形成的大比表面积提高了锂的扩散系数，促进了Li-S电池中多硫化物的转化动力学，使Li-S电池在0.05 C时的放电容量达到1529 mAh g^-1，在7 C时具有优异的倍率性能（721 mAh g^-1）。此外，由于SVPA微粒具有固有的电极孔隙率，随着正极负载量的增加，电极的面容量可达5 mAh cm^-2。粒子表面和界面上富含的膦酸根起到了多硫化锂的有效化学锚的作用，从而减轻了穿梭效应，可以在不同的倍率下延长循环寿命。

3）在Li-S电池中，SVPA微粒表现出了令人印象深刻的特性，在各种变形下都表现出稳定的工作特性，突出了SVPA微粒作为可穿戴电子产品的下一代Li-S电池的潜在候选材料。

参考文献

Haneol Kang and Moon Jeong Park, Thirty-Minute Synthesis of Hierarchically Ordered Sulfur Particles Enables High-Energy, Flexible  Lithium-Sulfur  Batteries, Nano  Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106459

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106459