第一作者：Shen Wang和Bingyu Lu

通讯作者：刘平教授和孟颖教授

通讯单位：加州大学圣迭戈分校

DOI: 10.1021/jacs.3c00628

研究背景

硫化聚丙烯腈（SPAN）是一类硫键聚合物，作为锂-硫（Li-S）电池的正极，表现出了数千次的稳定循环，但其确切的分子结构及其电化学反应机理尚不清楚。最重要的是，在第一次周期中，SPAN显示出超过25%的不可逆容量损失，在随后的周期中表现出完全可逆性。基于此，来自加州大学圣迭戈分校刘平教授/孟颖教授团队通过一个SPAN薄膜平台和一系列分析工具，对其反应机理进行研究。该项工作为高性能硫化聚合物正极材料的设计提供了指导。

文章要点

1、SPAN容量损失与分子内脱氢以及硫的损失有关，结构的芳香性增加以及电子电导率增加超过100倍证实了这一点。

2、正极中的导电碳添加剂有助于推动反应完成，基于所提出的机制，开发的综合程序可以消除50%以上的不可逆容量损失。

图文展示

图1.SPAN的不可逆容量损失与结构

图2.SPAN官能团在第一次周期中的作用

图3.SPAN的工作机制

图4.采用后热处理方法降低SPAN电池的首次放电不可逆容量损失

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