在高硫負載和貧電解液條件下實現高效和持久的電荷存儲仍然是鋰硫電池技術真正展示其商業可行性的首要挑戰。
武漢大學彭創等報道了一種兩性聚合物粘結劑，其帶負電荷和帶正電荷的部分允許通過多種分子間相互作用共同調節鋰陽離子和異極性多硫化鋰（LiPSs）。
這種兩性聚合物粘結劑含有帶負電的酰胺基團和帶正電的季銨基團，酰胺基團可以改善Li+的傳輸并與LiPSs中的正電鋰原子結合，從而提高負極穩定性和反應動力學，而季銨基團則可吸附和催化多硫化物陰離子，從而抑制穿梭并改善反應動力學。
此外，獨特的兩性電荷環境可以對異極性LiPSs產生“推拉”效應，從而激活它們的氧化還原轉化。減輕的LiPSs穿梭提高了電池的穩定性，而催化作用提高了硫的利用率，改善的Li+傳輸和多硫化物氧化還原動力學均導致提高的倍率性能和降低的電壓滯后。
因此，這種多功能粘結劑使Li-S電池即使在嚴苛條件下也具有引人注目的整體性能。在低硫負載和富電解液條件下，電池在700次循環中表現出每循環0.056%的低容量衰減率。
在6.8 mg cm-2的高硫負載和6 μL mg-1的低E/S下，該電池在 50次循環中仍能提供穩定的面積容量（在4.2和4.8 mAh cm-2之間）。這項工作的進一步優勢體現在其零添加重量、低材料成本以及易于制備和放大。
Harnessing Heteropolar Lithium Polysulfides by Amphoteric Polymer Binder for Facile Manufacturing of Practical Li-S Batteries. Small 2022. DOI:10.1002/smll.202107109
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