近日，郑州大学材料科学与工程学院国家低碳环保材料智能设计国际联合研究中心邵国胜教授团队张鹏教授课题组在电纺柔性纤维助力高能量密度锂硫电池方面取得进展，研究成果以题为“Lithium–Sulfur Batteries Meet Electrospinning: Recent Advances and the Key Parameters for High Gravimetric and Volume Energy Density”的综述论文发表在材料领域期刊《Advanced Science》上。郑州大学为第一完成单位，材料科学与工程学院2018级博士研究生张永上为第一作者，张鹏教授为通讯作者。
锂硫电池以其超高的理论比容量和理论能量密度而受到广泛的研究，被认为是具有前景的下一代高能量密度储能体系。然而，穿梭效应、导电性差、体积膨胀和锂枝晶过度生长等问题严重阻碍了锂硫电池的商业化进程。在众多解决锂硫电池面临问题的方法中，电纺纤维以制备方式简单、结构多样、柔韧性好和成分可调，并且易于与其他材料制备相结合等特点而受到了广泛的应用，在解决锂硫电池的问题方面展现出了巨大的潜力。该工作以电纺为出发点，详细的探索了电纺纤维在锂硫电池中应用的结构和材料的优越性，并将电纺纤维在锂硫电池中的应用划分为正极宿主、夹层、隔膜和负极宿主四种类型，为电纺纤维的设计提供了丰富的案例。重要的是，该研究系统评估了以电纺纤维为基础实现500 Wh kg-1和700 Wh L-1锂硫电池关键参数的数学模型，在理论上为实现高能量密度锂硫电池的设计提供了参考依据，推动柔性储能器件向低成本和实用化方向发展。
该研究得到了国家自然科学基金、河南省优秀青年基金、郑州大学材料学科青年创新专项基金和郑州新世纪材料基因组工程研究院等的支持。
全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202103879