鋰硫電池由於高的理論比容量和能量密度, 以及硫的低成本和環境友好等優勢被視為最有應用前景的高容量存儲體系之一. 然而, 鋰硫電池中多硫化物的穿梭效應通常導致硫活性物質損失, 容量衰退快, 迴圈壽命差等一系列問題, 從而嚴重地阻礙了Li-S電池的商業化應用. 如何高效地限制多硫化物穿梭效應從而大幅度提升Li-S電池穩定性以及活性物質硫的利用率, 已成為當前研究的熱點之一.
中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員王瑞虎課題組結合前期在多孔有機聚合物異相催化方面的研究進展以及在限制多硫化物穿梭效應方面的特點和現狀, 應邀在《先進功能材料》 (Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1707597) 發表了題為 Porous Organic Polymers for Polysulfide Trapping in Lithium-Sulfur Batteries 的綜述論文. 論文第一作者為博士研究生程志斌.
該綜述文章首先概述了鋰硫電池正極材料的研究現狀, 以及當前仍存在的問題及一些主要解決方法, 重點介紹了共價有機框架, 共價三嗪框架, 多孔有機框架, 超交聯多孔聚合物和咪唑基離子聚合物等多孔有機聚合物的特點及其在限制多硫化物穿梭方面的特點和優勢. 通過總結目前多孔有機聚合物在限制多硫化物穿梭轉移中所取得的重要成果, 闡述了通過多孔有機聚合物的設計合成提高鋰硫電池性能的方法, 並對多孔有機聚合物在鋰硫電池中的應用前景進行了展望, 該綜述對高性能鋰硫電池正極材料的發展具有重要意義.
