哈工大ACS Nano:使用谷氨酸电解质抑制锂硫电池中多硫化物的溶解与穿梭
北2北
2019-11-26
Li-S电池被视为是新一代高比能电池中最具前景的储能器件。然而，多硫化物中间体在电解液中的溶解与穿梭效应会造成严重的容量衰减、电池自放电以及较差的高温电化学性能。在本文中哈尔滨工业大学的Chunhui Yang 与Weidong He等发现向商品化电解液中加入谷氨酸能够同时解决上述问题。由于谷氨酸上有丰富的充满负电荷的羟基官能团，因此可以凭借其与同带负电荷的多硫化物之间高达1.54 eV的强库伦排斥作用来抑制其溶解和穿梭。凭借谷氨酸添加剂电解液的上述作用，Li-S电池能够在5.95 mA/cm2的电流密度下稳定循环1000周后保持高达60%的容量保持率。其自放电速率也下降为原来的1/3，在60摄氏度的高温条件下依然可以正常循环。
Liwei Dong, Chunhui Yang, Weidong He et al, Suppression of Polysulfide Dissolution and Shuttling with Glutamate Electrolyte for Lithium Sulfur Batteries, ACS Nano, 2019
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b06934