Nat Commun：一种基于有机硫醇原位转化的人工双固体电解质界面用于锂硫电池

Nanoyu

2021-05-28

锂硫电池中锂金属负极界面的不稳定性和锂多硫化物的穿梭效应阻碍了锂硫电池的商业化应用。

近日，郑州大学付永柱教授报道了一种极有前途的电解质添加剂，即1,3,5-benzenetrithiol （BTT），用于制备双SEIs（D-SEIs），包括锂金属负极上的交换反应和硫正极上的电化学聚合。

文章要点

1）BTT通过高活性的S-H基团与Li和S进行原位反应，生成了由S-Li和S-S键组成的界面层。原位形成的S-X（X为Li或S）键调节了锂的沉积/剥离行为，改变了硫正极的氧化还原路径，从而提高了性能。

2）基于BTT的Li-S电池的放电容量为1,239 mAh g⁻¹，在1 C倍率下的循环稳定性高达300 次。此外，采用BTT的Li对称电池在270 h内保持了约40 mV的低沉积电位，电流密度为1 mA cm⁻²，容量密度为1 mAh cm⁻²。此外，BTT成功应用在锂硫电池中。

3）研究人员系统地研究了原位S-X(S或Li)键的形成和界面电化学转化机理。

本研究构建了一种独特的基于键化学的界面反应，旨在解决锂硫电池的固有问题。

参考文献

Guo, W., Zhang, W., Si, Y. et al. Artificial dual solid-electrolyte interfaces based on in situ organothiol transformation in lithium sulfur battery. Nat Commun 12, 3031 (2021).

DOI：10.1038/s41467-021-23155-3

https://doi.org/10.1038/s41467-021-23155-3