近日，我院低碳环境材料研究所在全固态锂硫电池（LSB）领域取得重要进展。采用不易燃的固态电解质取代易燃的液态电解质（LE），是改善LSB安全问题的根本途径。与无机固态电解质相比，固态聚合物电解质（SPE）凭借其本征柔性及界面自适应特性，更易与体积变化明显的硫正极形成稳定的电极-电解质接触，从而保障硫反应的充分进行。然而，SPE基LSB的研究尚未形成完善的体系。其研究仍采用SPE基锂电池（无硫正极）和LE基LSB（无SPE）的设计思路。这些设计均未考虑SPE和硫正极共存所带来的挑战和问题，使SPE基LSB的性能远低于LE基LSB。

针对上述问题，作者系统探讨了SPE和硫正极之间相互作用及其导致的问题。首先，SPE与多硫化物（PS）的相互作用更强，导致SPE中的“穿梭效应”更难抑制。其次，PS可腐蚀SPE中常用的阻隔层，阻碍锂离子传输。然后，SPE较差的浸润性，导致修饰SPE/硫正极界面的策略失效。接着，PS易聚集于SPE中的极性位点处，影响锂离子传输。最后，提出了可能的解决方案，为SPE基LSB的研究提供了新思路。

成果以 “Solid Polymer Electrolytes for All-Solid-State Lithium–Sulfur Batteries: Different Designs Dependent on Their Interaction with Sulfur Cathodes” 为题发表在国际权威期刊《Advanced Materials》上。郑州大学材料科学与工程学院为第一单位，我院2022硕士生邵军珂为本文的第一作者，郭峻岭副教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、博士后特别资助等基金的支持。（供稿人：邵军珂）

文章链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202415864

SPE和硫正极相互作用导致的问题