在寻求环保电池技术的过程中，比利时哈塞尔特大学Mohammadhosein Safari研究了水处理电极的微观结构和传输特性，并将其与使用有毒溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP）的传统配方电极进行了比较。作者特别关注了锂硫电池中使用的硫电极，因为它们具有可持续性和与各种粘合剂/溶剂系统的兼容性。

本文要点：

1) 通过X射线微计算机断层扫描对电极的表征表明，在聚偏二氟乙烯（PVDF）双（三氟甲磺酰基）酰亚胺锂/NMP中，硫颗粒倾向于保持大簇，但在羧甲基纤维素丁苯橡胶（CMC-SBR）/水和聚丙烯酸锂（LiPAA）/水分散体中分解成更细的颗粒。

2) 研究结果表明，在水基电极中，粘合剂的性质决定了碳颗粒的空间排列，导致硫颗粒之间要么是具有短程连接的厚聚集体，要么是具有长程连接的薄膜。此外，作者发现裂纹在较厚的水基电极中尤为突出，尤其在颗粒团聚较大的区域传播，并经常延伸导致电极局部分层。这些微观结构细节会显著影响硫电极的曲折性和接触电阻，从而影响Li-S电池的循环性能。

参考文献：

Saeed Yari et.al Probing Charge Transport and Microstructural Attributes in Solvent- versus Water-Based Electrodes with a Spotlight on Li–S Battery Cathode Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202402163

https://doi.org/10.1002/aenm.202402163