多年来，聚合物粘结剂已经被证明可以有效地克服锂−硫（Li−S）电池中臭名昭著的锂多硫化物（LiPSs）的穿梭效应，但还需要更多的研究。

近日，东华大学武培怡教授，焦玉聪特聘研究员通过N-丙烯酰甘氨酰胺和3-(1-乙烯-3-咪唑基)丙磺酸盐的共聚，精心设计了一种用于Li−S电池的水分散型分子相互作用调节型聚合物粘结剂（PNAVS）。

文章要点

1）研究发现，通过共聚反应调节官能团之间的多重相互作用，粘结剂能够与结合能更高的LiPSs配位，从而缓解穿梭效应，提高循环性能。此外，Li⁺在PNAVS粘结剂中的扩散系数也得到了优化，这有助于加速循环过程中的氧化还原动力学。

2）结果表明，基于PNAVS粘结剂的Li-S电池具有超过3000 h的超稳定开路电压，即使在11.7 mg cm⁻²的高硫负载量下，电池仍能表现出12.21 mAh m^-2的优异的面积容量。

这项工作中的粘结剂工程策略将进一步推动高性能电池的实际应用。

参考文献

Qi Gong, et al, Regulating the Molecular Interactions in Polymer Binder for High-Performance Lithium−Sulfur Batteries, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c03059

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c03059