11月5日消息，韩国浦项科技大学（POSTECH）宣布开发出可显著缓解锂硫电池寿命衰减的负极保护膜技术。研究由POSTECH电池工程系·新材料工程系Lee Sang-min（이상민）教授团队与韩国电气研究院Park Joon-woo责任研究员合作完成。

锂硫电池以硫为正极、金属锂为负极，硫成本低、重量轻，理论能量密度高于现有锂离子电池。但其核心难题是充放电过程中生成的多硫化物（LiPSs）溶入电解液后在正负极之间往复迁移的"穿梭效应"——应留在正极的硫在电池内游走，导致活性材料与电解液持续损耗，锂负极表面海绵化，电池寿命急剧缩短；且在减少电解液用量以提升能量密度时，损耗进一步放大。

研究团队的思路是铁电体——一种能自发建立电场的材料。团队先以铁电高分子β-PVDF（聚偏氟乙烯）在锂负极表面构筑保护膜，再通过施加高电压的电晕极化（corona poling）工艺，将膜内微小的电偶极子像梳理一样定向排列；并加入氟化氮化硼（FBN）防止定向排列松散。由此形成的内建电场对锂离子是"顺风"、对多硫化物是"逆风"：引导锂离子均匀沉积的同时阻挡多硫化物接近负极。β-PVDF与多硫化物亲和性低，长期使用后保护膜性能也不衰减。

实验结果显示，全电池在500次以上充放电循环后仍保持初始容量的80.4%；团队还在接近实际产品形态的软包电池上完成验证，证明该保护膜在低电解液、高硫含量的严苛条件下依然有效。锂硫电池一旦商用，可提升电动汽车续航里程，并对重量即飞行时间的无人机与城市空中交通（UAM）等场景具有应用价值。

该研究获韩国科技信息通信部全球TOP战略研究团、产业通商资源部电池特性化研究生院及韩国研究财团支持。 （来源：ChemLOCUS）