Les exigences croissantes en matière de système de stockage d'énergie haute performance pour les technologies émergentes telles que les véhicules électriques et l'intelligence artificielle stimulent le développement de batteries haute performance. En tant que candidat prometteur des batteries de nouvelle génération, Les batteries Li-S ont attiré beaucoup d'attention avec une capacité spécifique élevée (1675 mAh g ^-1 ) et la densité énergétique (2600 Wh kg ^-1 ). Cependant, la diffusion du polysulfure dans les électrolytes provoque des modifications de la structure de la cathode au soufre au cours des cycles décharge-charge, ce qui limite grandement les applications commerciales des batteries Li-S.

Liant polymère, en tant que composant essentiel des électrodes, agit pour lier le matériau actif et est lié aux performances des batteries. Malheureusement, le liant conventionnel n'a pas réussi à répondre aux exigences des batteries émergentes. Par exemple, le liant PVDF présente une faible conductivité ionique des ions Li, mauvaise stabilité mécanique, et presque aucune inhibition sur la navette du polysulfure, ces facteurs limitent les applications des batteries Li-S. Par conséquent, un liant polymère idéal qui surmonte l'inconvénient des liants conventionnels est un besoin urgent pour les batteries Li-S.

Dans une nouvelle recherche publiée dans le journal basé à Pékin Revue scientifique nationale , des scientifiques du Soochow Institute for Energy and Materials Innovations for Lithium-soufre Batteries à Suzhou, La Chine présente les dernières avancées en matière de liant polymère à canal unique au lithium-ion pour les batteries Li-S. Co-auteurs Chaoqun Niu, Jie Liu, Xiaowei Shen, Jinqiu Zhou, Tao Qian et Chenglin Yan rapportent un nouveau liant polymère avec des canaux lithium-ions uniques permettant un transport rapide des ions lithium tout en bloquant la navette des anions polysulfure. Cette étude rapporte une nouvelle voie pour assembler un liant polymère avec un seul canal lithium-ion pour résoudre le grave problème d'atténuation d'énergie des batteries Li-S.

Ces scientifiques ont confirmé l'effet du liant polymère préparé sur les batteries Li-S en surveillant la concentration de polysulfure dans l'électrolyte et la rétention de capacité de l'appareil en temps réel pendant le cycle. "Il est confirmé que le liant polymère immobilise efficacement l'effet navette des intermédiaires polysulfures par la mesure UV-vis in situ." "De plus, l'excellente adhérence et la stabilité mécanique du liant préparé maintiennent l'intégrité structurelle de la cathode de sulfure après les cycles de décharge-charge. Ces résultats démontrent que l'amélioration prometteuse des batteries Li-S par le liant préparé, et nous pensons que le liant polymère signalé avec des canaux Li-ion uniques est l'une des stratégies les plus efficaces pour les batteries Li-S à haute énergie."