AEM: 可聚合电解液添加剂原位包覆的硫化锂实现超高库伦效率锂硫电池

小学生

2023-03-06

各种转换反应导致的多硫化物穿梭和电极结构的破坏是锂硫电池可逆性较差的根本原因，而其最显著的表现就是较低的库伦效率。近日，清华大学深圳研究院Wei Lv和天津大学Quan-Hong Yang课题组开发的原位包覆Li₂S实现了超高库伦效率。

本文要点

1)   作者使用可溶性电解液添加剂电化学原位聚合产生的聚有机硫醚（POS）对硫化锂原位包覆后，实现了锂硫电池中有史以来最高的库伦效率（>99.5%）；

2)   该包覆层阻止了多硫化锂的向外扩散，抑制了循环过程中不可控的S及Li₂S再分布，而反应中产生的TTCA-Li可作为催化剂，加速电池中的氧化还原反应；

3)   与锂组装的软包电池（Li₂S载量>7 mg cm⁻²）循环100周后容量保持率为70%，与预锂化Si负极匹配的全电池可工作超过200周。。

参考文献：

Chuannan Geng, Wenjia Qu, Zhiyuan Han, Li Wang, Wei Lv, Quan-Hong Yang, Superhigh Coulombic Efficiency Lithium–Sulfur Batteries Enabled by In Situ Coating Lithium Sulfide with Polymerizable Electrolyte Additive, Adv. Energy Mater., 2023

DOI: 10.1002/aenm.202204246

https://doi.org/10.1002/aenm.202204246