Adv. Energy Mater.: 高供体数阴离子在贫电解液锂硫电池中的双功能
小学生
2020-04-18
电解液的大量使用是导致锂硫电池实际能量密度不高的主要原因之一。但是硫正极在贫电解液状态下极易钝化，导致活性物质利用率下降。而且电解液在锂金属负极的大量分解也会造成容量衰减等问题。近日，韩国高等科学技术学院的Hee-Tak Kim课题组在锂硫电池电解质中添加含有高供体数阴离子的锂盐LiNO3,并在贫电解液条件下测试了电池性能，揭示了LiNO3在贫电解液锂硫电池正负极反应中的双功能性。
本文要点
1) 调节LiTFSI和LiNO3的比例，制备出适用于贫电解液体系的锂盐组合；
2) LiNO3在正极反应中的作用：硝酸根提升了硫物种在电解液中的溶解度，提高了硫的利用率，同时也影响了硫化锂沉积行为；
3) LiNO3在负极反应中的作用：当LiNO3的比例提升至一定值时，锂离子周围的溶剂化层中富含硝酸根，减少了醚类电解液在锂金属负极的还原分解，提升了电池的循环稳定性。
参考文献：
Hyunwon Chu et al., Unraveling the Dual Functionality of High-Donor-Number Anion in Lean-Electrolyte Lithium-Sulfur Batteries, Adv. Energy Mater., 2020, 2000493
DOI: 10.1002/aenm.202000493.
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