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鋰硫電池(LSBs)的商業應用很大程度上取決于對復雜硫氧化還原反應的精確調控。

北京化工大學于中振、曲晉、中科院化學所郭玉國等首次合成了一種新型且有前景的聚合物有機硫化合物（POCs）氧化還原介質來調節多硫化物的電化學行為。

這里通過自我犧牲模板法和反硫化工藝合成了具有短鏈硫的介孔蛋黃殼結構硫化碳納米管/氨基苯酚甲醛（sCA）納米管，以作為新型POCs氧化還原介質，然后將其涂覆在PP隔膜上以提高LSBs的性能。

一方面，sCA聚合物基質中的N雜原子可以化學錨定多硫化物，短鏈硫可以與多硫化物發生自發反應，從而精確調節多硫化物的氧化還原行為。另一方面，sCA可以與鋰離子相互作用，促進鋰離子的均勻分布，進一步穩定鋰金屬。

圖1 半電池性能

因此，與商業硫正極組裝的LSBs展現了出色的倍率容量（在4.0 C下實現了790 mAh g^-1）和極具競爭力的容量保持率（即使在2.0 C下經過1000次循環后，仍保持87%的容量）。

此外，基于6.8 mg cm^-2高硫負載和5.6 uL/mg_[S]貧電解液/硫比的電池在0.2 C時仍保持5.9 mAh cm^-2的優異容量。這項工作展示了一種新的通用方法來增強高性能LSBs的硫氧化還原動力學，該方法可以擴展到鈉硫電池、鎂硫電池等。

圖2 鋰硫電池性能

A Polymer Organosulfur Redox Mediator for High-Performance Lithium-Sulfur Batteries. Energy Storage Materials 2022. DOI: 10.1016/j.ensm.2022.01.021

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