鋰硫電池由于高的理論比容量和能量密度,以及硫的低成本和環(huán)境友好等優(yōu)勢被視為最有應(yīng)用前景的高容量存儲體系之一。然而,鋰硫電池中多硫化物的穿梭效應(yīng)通常導(dǎo)致硫活性物質(zhì)損失、容量衰退快、循環(huán)壽命差等一系列問題,從而嚴(yán)重地阻礙了Li-S電池的商業(yè)化應(yīng)用。如何高效地限制多硫化物穿梭效應(yīng)從而大幅度提升Li-S電池穩(wěn)定性以及活性物質(zhì)硫的利用率,已成為當(dāng)前研究的熱點之一。
中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點實驗室王瑞虎研究員課題組結(jié)合前期在多孔有機聚合物異相催化方面的研究進(jìn)展以及在限制多硫化物穿梭效應(yīng)方面的特點和現(xiàn)狀,應(yīng)邀在《先進(jìn)功能材料》(Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1707597)發(fā)表了題為 Porous Organic Polymers for Polysulfide Trapping in Lithium-Sulfur Batteries 的綜述論文。論文第一作者為博士研究生程志斌。
該綜述文章首先概述了鋰硫電池正極材料的研究現(xiàn)狀,以及當(dāng)前仍存在的問題及一些主要解決方法,重點介紹了共價有機框架、共價三嗪框架、多孔有機框架、超交聯(lián)多孔聚合物和咪唑基離子聚合物等多孔有機聚合物的特點及其在限制多硫化物穿梭方面的特點和優(yōu)勢。通過總結(jié)目前多孔有機聚合物在限制多硫化物穿梭轉(zhuǎn)移中所取得的重要成果,闡述了通過多孔有機聚合物的設(shè)計合成提高鋰硫電池性能的方法,并對多孔有機聚合物在鋰硫電池中的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望,該綜述對高性能鋰硫電池正極材料的發(fā)展具有重要意義。
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