Advancing Lithium-Sulfur Battery Technology Through Multifunctional Inverse Vulcanized Polymers: A Path Toward Sustainable Energy Storage Solutions

该博士项目旨在利用一种称为反向硫化的技术开发新型富硫聚合物，以改进锂硫（Li-S）电池。这类电池因其高能量存储能力以及硫元素的低成本和环境友好特性而具有巨大潜力，但仍面临一些关键挑战：如“穿梭效应”（电池组件随时间退化）、导电性差，以及硫在使用过程中体积膨胀导致的结构损伤。 本项目将设计能够更有效捕获有害副产物（多硫化物）的聚合物，以减轻穿梭效应并增强电池结构稳定性。研究人员还将引入氮掺杂碳以提高导电性，并尝试多种方法构建支持高硫含量的稳定正极。通过原位拉曼光谱和操作态原子力显微镜-扫描电化学显微镜（operando AFM-SECM）等先进工具，研究电池工作机理并指导性能优化。 该项目由台湾国立清华大学与英国利物浦大学联合开展，学生将接受聚合物化学、电化学及先进分析技术方面的培训，并可使用诸如材料创新工厂（Materials Innovation Factory）等一流设施。四年的研究计划包括课程学习、实践研究、国际合作以及成果发表。