科技日报记者 刘侠 实习生 唐瑞
近日，国际知名期刊《自然·通讯》在线发表了西南科技大学特聘教授宋英泽课题组关于锂硫电池聚合物粘结剂材料的设计与开发研究方面的重要进展。
据悉，粘结剂是决定锂硫电池正极结构稳定性和电化学性能的关键。传统粘结剂在结构可控性和长期稳定性方面的不足，制约了电池性能的提升。本研究基于“核科学与关键技术”，创新提出利用γ射线辐照原位合成三维交联聚丙烯酰胺（I-PAM）粘结剂的新方法。该方法无需化学添加剂，通过γ射线引发单体聚合与交联，并借助辐照剂量精确调控网络结构；“原位聚合—交联”策略进一步保障了粘结网络在电极中的均匀分布与牢固结合。
同时，该粘结网络展现出优异的力学强度和稳定性，使硫正极在高负载下仍具有高比容量和长循环寿命。研究通过同步辐射X射线三维成像、小角散射等先进表征技术，系统揭示了粘结网络在循环中对多硫化物穿梭和电极应力的调控机制。
记者了解到，该工作突破了传统粘结剂在结构控制与表征方面的局限，有效缓解了正极体积膨胀和活性物质流失等问题，显著提升了电池在复杂工况下的可靠性，为锂硫电池在高端装备与长续航动力领域的应用奠定了坚实基础。
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