Las crecientes demandas de sistemas de almacenamiento de energía de alto rendimiento para tecnologías emergentes como los vehículos eléctricos y la inteligencia artificial impulsan el desarrollo de baterías de alto rendimiento. Como candidato prometedor de baterías de próxima generación, Se ha llamado mucho la atención sobre las baterías Li-S con una alta capacidad específica (1675 mAh g ^-1 ) y densidad de energía (2600 Wh kg ^-1 ). Sin embargo, la difusión de polisulfuro en electrolitos provoca cambios en la estructura del cátodo de azufre durante los ciclos de descarga-carga, lo que limita en gran medida las aplicaciones comerciales de las baterías Li-S.

Aglutinante de polímero, como componente esencial de los electrodos, actúa para unir el material activo y está relacionado con el rendimiento de las baterías. Desafortunadamente, el aglutinante convencional no ha cumplido con los requisitos de las baterías emergentes. Por ejemplo, el aglutinante de PVDF exhibe baja conductividad iónica de iones de litio, escasa estabilidad mecánica, y casi ninguna inhibición en la lanzadera de polisulfuro, estos factores limitan las aplicaciones de las baterías Li-S. Por lo tanto, Para las baterías Li-S se necesita con urgencia un aglutinante polimérico ideal que supere el inconveniente de los aglutinantes convencionales.

En una nueva investigación publicada en Beijing, Revista Nacional de Ciencias , científicos del Instituto Soochow de Innovaciones en Energía y Materiales para Baterías de Litio-Azufre en Suzhou, China presenta los últimos avances en aglutinante de polímero de un solo canal de iones de litio para baterías Li-S. Coautores Chaoqun Niu, Jie Liu, Xiaowei Shen, Jinqiu Zhou, Tao Qian y Chenglin Yan informan sobre un aglutinante de polímero novedoso con canales de iones de litio únicos que permiten el transporte rápido de iones de litio mientras bloquean la lanzadera de aniones polisulfuro. Este estudio informa sobre una nueva vía para ensamblar un aglutinante de polímero con un solo canal de iones de litio para resolver el grave problema de la atenuación de energía de las baterías Li-S.

Estos científicos confirmaron el efecto del aglutinante de polímero preparado en las baterías de Li-S al monitorear la concentración de polisulfuro en el electrolito y la retención de capacidad del dispositivo en tiempo real durante el ciclo. "Se confirma que el aglutinante polimérico inmoviliza eficazmente el efecto lanzadera de los intermedios de polisulfuro mediante la medición de UV-vis in situ". "Es más, la excelente adhesión y estabilidad mecánica del aglutinante preparado mantienen la integridad estructural del cátodo de sulfuro después de los ciclos de descarga y carga. Estos resultados demuestran que la prometedora mejora de las baterías Li-S por el aglutinante preparado, y creemos que el aglutinante polimérico reportado con canales de iones de litio individuales es una de las estrategias más efectivas para las baterías de Li-S de alta energía ".