青岛大学赵慧娟、赵国栋《Nano Lett.》：聚离子液体原位封装硫基复合正极设计 - 实现多硫化物限制与反应动力学增强

背景：锂硫电池因其高理论比容量和能量密度备受关注，但存在多硫化物溶解导致“穿梭效应”、活性物质利用率低、容量衰减以及电极体积膨胀等问题。研究目的：青岛大学赵慧娟、赵国栋副教授等提出一种基于原位聚合的原位封装策略，在硫颗粒表面构建不连续性聚离子液体（VIBM）涂层，设计核壳结构VIBM@S复合正极材料，旨在同步限制多硫化物穿梭和增强反应动力学。结论：VIBM涂层通过物理限域和化学相互作用双重固定多硫化物，抑制“穿梭效应”；其优异的离子导电性促进离子传输，不连续包覆结构确保硫与导电碳材料的接触以提升导电性；同时缓冲体积变化，提高正极结构稳定性。实验和理论计算表明，该正极显著提高了倍率性能、循环稳定性（高负载下容量保持率达88.9%以上）和抗自放电能力，并促进了富含LiF的CEI层形成，保护电极结构。该策略为高性能锂硫电池的正极设计提供了新路径。