湖北师范大学李中课题组将合成的新型聚合物Li-BIPDE涂覆在聚丙烯隔膜上，利用聚合物骨架中负电荷基团的静电排斥作用，在隔膜一侧成功构建具有阳离子选择性通过功能的阻挡层，可以有效减少多硫阴离子向负极迁移，极大削弱锂硫电池的“穿梭效应”，从而使电池循环性能得到显著提升！

以硫作正极、金属锂作负极的锂硫电池，其理论能量密度高达2600 Wh kg^-1，被认为是极具潜力的新一代动力电池体系。然而，在充放电过程中，使用醚类电解液的锂硫电池会产生可溶的多硫阴离子，在电场和浓度梯度的作用下，这些阴离子能穿过隔膜并在正、负极之间来回迁移，形成所谓的“穿梭效应”，造成硫活性物质持续流失，导致锂硫电池循环性能急剧恶化！

为了解决这一问题，李中课题组首先利用4，4-二氨基双苯磺酰亚胺锂和聚乙二醇二缩水甘油醚为原料，通过开环聚合反应制得了一种新型聚合物Li-BIPDE，接着将Li-BIPDE涂覆在聚丙烯（polypropylene，PP）隔膜对着硫正极的那一侧表面上，形成厚度约为5微米的功能涂层。由于Li-BIPDE分子中带负电荷的双磺酰亚胺基团被高分子主链所固定而不能移动，只有阳离子能穿过此聚合物涂层，且聚合物中丰富的柔性乙氧基链构建了锂离子的传输通道。因此，在电池循环时，隔膜表面聚合物涂层中固定的负电荷基团能对多硫阴离子产生静电排斥作用，可以有效阻止多硫阴离子从正极穿过隔膜向负极迁移，且不影响锂离子的正常传导，从而显著提升锂硫电池的循环性能。这项工作具有一定的科学研究价值，对于推动高比能锂金属二次电池的实际应用也具有潜在意义。