二茂铁硼酸改性PVDF粘结剂解决硫正极膨胀、多硫化物穿梭和催化活性弱三大难题

本文围绕锂硫电池硫正极膨胀、多硫化物穿梭和聚偏氟乙烯（PVDF）粘结剂无催化活性三大问题，提出在PVDF粘结剂中引入二茂铁硼酸（FcBA）实现粘结剂-催化剂一体化的思路。FcBA的引入通过氢键诱导的交联结构增强了PVDF的力学性能，同时为多硫化锂（LiPS）的吸附和催化转化提供了活性位点，抑制了穿梭效应。实验结果表明，使用PVDF/FcBA粘结剂的硫电极在0.1 C倍率下循环50次后可提供超过4.3 mAh cm-2的高面容量，软包电池在0.01 C倍率下表现出336 Wh kg-1的能量密度。该研究为设计功能性粘结剂以提升锂硫电池电化学性能提供了实用策略。