卧龙岗大学郭再萍&王佳兆AEM：看无粘结剂Li2S如何提升锂硫电池能量密度

来自绝缘S和Li₂S₂/Li₂S(Li₂S_1-2)放电产品的挑战制约着高能量密度锂硫电池系统的发展。绝缘Li₂S_1-2沉积在硫基正极(如S和Li₂S)表面限制了反应动力学，导致电化学性能变差。

近日，卧龙岗大学郭再萍（通讯作者）和王佳兆（通讯作者）等人在材料研究顶级期刊Adv. Energy Mater.上发表了题为”Accelerated Polysulfide Redox in Binder-Free Li₂S Cathodes Promises High-Energy-Density Lithium–Sulfur Batteries”的研究性论文。

硫基正极放电中的两种Li₂S_1-2沉积模型

作者揭示了粘结剂对Li₂S_1-2在硫基正极上沉积的影响，以及聚偏二氟乙烯与Li₂S/多硫化物之间的相互作用。这种相互作用会阻碍粘结剂附近的电化学反应，导致覆盖在正极表面的绝缘Li₂S_1-2的致密沉积。

电极制备工艺对放电和带电Li₂S正极表面形貌的影响

在没有这种粘结剂的情况下，可以在整个正极上实现局部均匀的Li₂S_1-2沉积，有效地避免了表面堵塞，显著提高了电极利用率。采用无粘结剂Li₂S正极构建的全电池，在超高Li₂S负载和贫电解液下，重量和体积能量密度分别为331.0 WH kg⁻¹和281.5 WH L⁻¹，为下一代硫基电池的设计提供了一种简便而实用的方法。

NP−Li₂S和P−Li₂S电化学性能的初步评估

Accelerated Polysulfide Redox in Binder-Free Li₂S Cathodes Promises High-Energy-Density Lithium–Sulfur Batteries (Adv. Energy Mater., 2021, DOI: 10.1002/aenm.202100957)

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卧龙岗大学郭再萍&王佳兆AEM：看无粘结剂Li2S如何提升锂硫电池能量密度

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