锂-硫（Li-S）电池因其固有的高理论能量密度、高自然丰度和低成本而成为下一代储能器件中备受关注的热点。然而，由于多硫化物在电解质中的溶解和不良的穿梭效应，导致Li-S电池循环性能较差，严重阻碍了其实际应用。环氧/烯丙基化合物/硫体系的双硫固化机理，包括硫基引发双键交联反应和环氧基与硫醇基间的开环反应，被用于双功能环氧树脂中。此外，在环氧/烯丙基化合物/硫体系中，双键和环氧基团在双硫固化过程中几乎可以100%转化。
受此启发，大连理工大学胡方圆教授报道了在Li−S电池中采用了环氧/烯丙基化合物/硫体系的双固硫机理，从而有效地降低了活性物质的不可逆损失。将poly(sulfur-random-4-vinyl-1,2-epoxycyclohexane)（SVE）共聚物作为Li-S电池的正极材料，这些共聚物符合经济和生态标准，并有效抑制了多硫化物的迁移。
文章要点
1）以单质硫和4-乙烯-1,2-环氧环己烷（VE）为原料，通过一锅化学反应合成了SVE共聚物。一般情况下，使用4-乙烯基环己烯可以通过简单的环氧化反应制得VE，这与石油工业中价格低廉且含量丰富的副产品硫是一样的。
2）得益于双固硫机制，SVE电极具有良好的电化学性能，例如0.1 C倍率下1248 mA h g−1的可逆比容量，2 C下685 mA h g−1的优异倍率性能，以及超过400次循环后，容量不会衰减的稳定循环性能。
3）研究人员结合XRD、TEM、ANDEX、XPS等测试手段，详细分析了SVE充放电过程中的相变和纳米结构演变。
该工作为基于有机硫聚合物的Li−S电池的实际应用提供了一种有效的策略，并启发了对环氧/烯丙基化合物/硫体系反应机理的深入探索。
参考文献
Tianpeng Zhang, et al, Sulfur-Rich Polymers Based Cathode with Epoxy/Ally Dual-Sulfur-Fixing Mechanism for High Stability Lithium−Sulfur Battery, ACS Nano, 2021
DOI：10.1021/acsnano.1c05330
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c05330
