Nature Commun：氧化还原活性界面层改善Li-S电池性能

纳米技术

2022-08-09

Li-S电池比目前的先进Li离子电池有更高的理论容量，但是从实际应用角度看，Li-S电池由于在循环过程中存在多硫化物穿梭问题，因此通常表现较低的循环寿命和较低的能量。

为了解决这种问题，研究者提出在含硫阴极和锂金属阳极之间引入非氧化还原的保护层，但是这种界面保护层增加电池的重量，因此降低电池的真实比容量。

有鉴于此，大邱庆北科学技术院（DGIST）Jong-Sung Yu、阿贡国家实验室Khalil Amine、Gui-Liang Xu等报道发展并且测试了一种含有硫的极性多孔介孔SiO­₂的氧化还原活性界面层，与非氧化还原活性界面层相比，这种氧化还原活性界面层能够使得可溶的多硫化物进行电化学重新活化，并且通过SiO₂-多硫化物极性-极性相互作用免于损坏锂金属电极，而且提高电池容量。

本文要点：

（1）

搭建非溶液相Li-S纽扣电池，通过这种界面层结构，电池的起始放电容量达到8.5 mAh cm^-2(S的担载量为10 mg cm^-2)，在25 ℃和335 mA g^-1进行700圈循环后放电容量仍维持64 %。

参考文献

Lee, BJ., Zhao, C., Yu, JH. et al. Development of high-energy non-aqueous lithium-sulfur batteries via redox-active interlayer strategy. Nat Commun 13, 4629 (2022)

DOI: 10.1038/s41467-022-31943-8

https://www.nature.com/articles/s41467-022-31943-8