韩国高丽大学（校长金东元）25 日表示，该校柳承浩教授与美国亚利桑那州立大学尹华（Yoon Hwa）教授合作，开发出一种无需单独溶剂和高分子粘结剂即可形成硫 - 碳复合正极的干法制造工艺，使得下一代轻量化、高效率电池“锂硫电池”的大规模生产成为现实。

锂硫电池作为有望引领无人机、航空等未来移动产业的核心电池备受关注。与锂离子电池相比，其能量密度（单位重量的性能）高出 3 至 5 倍，且原料硫在地球上储量丰富，可降低制造成本。然而，制造工艺若直接沿用锂离子电池使用的“浆料基湿法涂布”，会导致工艺复杂且成本增加。

研究团队关注到硫受热后变软且粘性增强的特性。他们在铝箔集流体上制成硫 - 碳复合粉末层，加热后施加强压，应用“热辅助干式压制”工艺，无需额外粘结剂即可形成电极。换言之，这是一种将硫双重用作活性物质和粘结剂的方式。

通过基于 X 射线的三维结构分析、显微镜观察及电化学评估等验证，确认在约 80℃条件下制造的电极性能卓越。与现有湿法制造电池相比，其内部结构均匀，电解液渗透性良好，电池寿命延长且性能稳定。该技术满足了实际产业应用至关重要的环保性、经济性及大规模生产适应性。由于无需单独溶剂或特制集流体，可直接使用电池制造中广泛通用的铝箔集流体，因此有望与高速大规模生产方式“卷对卷（Roll-to-Roll）工艺”高度兼容。

本次研究得到了 LG 新能源（LG Energy Solution）电池创新大赛的支持，并获得韩国研究基金会（NRF）和科学技术信息通信部（MSIT）的部分资助。研究成果已于 2 月 4 日发表在国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications，影响因子 15.7）在线版上，论文题为《利用硫的粘结特性实现高性能无聚合物硫 - 碳正极的无溶剂制造》（Binding properties of sulfur to enable solvent-free fabrication of high-performance polymer-free sulfur-carbon positive electrodes）。