近日，我校材料學(xué)院陳宏偉課題組在Nano Letters上發(fā)表了題為“Polymeric Sulfur as a Li Ion Conductor”的研究論文。Nano Letters是美國(guó)化學(xué)會(huì)（ACS）旗下頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊，是國(guó)際納米材料化學(xué)領(lǐng)域公認(rèn)的頂級(jí)期刊，在領(lǐng)域內(nèi)具有權(quán)威影響力。

    近年來(lái)全固態(tài)儲(chǔ)能電池因其高安全性和高能量密度而被廣泛關(guān)注，其核心問(wèn)題之一在于設(shè)計(jì)高性能的固態(tài)電解質(zhì)。傳統(tǒng)的聚合物固態(tài)電解質(zhì)主要是基于碳基分子結(jié)構(gòu)，陳課題組報(bào)道了一種新型的基于聚硫（-S-S-）的聚合物固態(tài)電解質(zhì)。該電解質(zhì)利用價(jià)格低廉的單質(zhì)硫聚合而成，具有方法簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，其導(dǎo)電機(jī)理與傳統(tǒng)聚合物電解質(zhì)有顯著區(qū)別，具有較高的離子電導(dǎo)率（室溫電導(dǎo)率2.33×10-4 S/cm）。此類(lèi)電解質(zhì)具有良好的熱塑性，可以利用熱加工的形式得到厚度可控的電解質(zhì)膜，因此具有較高的大規(guī)模制備應(yīng)用潛力。

a）上圖：利用熱滾壓制備聚硫電解質(zhì)膜的示意圖；下圖：聚硫電解質(zhì)膜截面的電鏡圖。b）聚硫電解質(zhì)膜的平面電鏡圖。c)用聚硫電解質(zhì)的三明治結(jié)構(gòu)制備全固態(tài)鋰電池。d）和e)全固態(tài)鋰電池的循環(huán)性能。

    考慮到聚硫的氧化還原活性，陳宏偉課題組設(shè)計(jì)了基于聚硫的具有三明治結(jié)構(gòu)的固態(tài)電解質(zhì)，（PAN/Poly-S/PAN），并將其組裝成全固態(tài)鋰硫電池。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明此類(lèi)固態(tài)電解質(zhì)可以穩(wěn)定循環(huán)。

    上述研究工作由孫雨飛、趙拯等研究生共同參與完成，并與中科院稀土所進(jìn)行合作，得到國(guó)家自然科學(xué)基金及華僑大學(xué)科研基金等項(xiàng)目的大力支持。

    論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c00386

（值班編輯：孟祥龍）