新型高供體數(shù)鋰硫電池電解液

在鋰硫電池中，多硫化鋰作為連接正極氧化態(tài)物種硫和還原態(tài)物種硫化鋰的橋梁，起到了重要作用。由于在實(shí)用電池中電解液用量很小，多硫化鋰溶解度有限，因此會(huì)造成硫利用率低等問(wèn)題。近日，韓國(guó)首爾國(guó)立大學(xué)的Kookheon Char和Jang Wook Choi課題組使用酰胺類高供體溶劑為鋰硫電池電解液，實(shí)現(xiàn)了貧液鋰硫電池的高能量密度。

本文要點(diǎn)

1) 首次提出以1,3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI）為鋰硫電池溶劑。DMI對(duì)多硫化鋰溶解度高，且二者不發(fā)生反應(yīng)；

2) 作者使用0.5 M LiNO3作為添加劑來(lái)穩(wěn)定鋰負(fù)極，以提升鋰硫電池循環(huán)性能；

3) 在5 μL/mg(s)的液硫比，0.03 C倍率條件下，電池展示出1595 mAh/g的比容量，80周循環(huán)后容量保持率為59.6 %。

鋰硫（Li-S）電池因其成本低、能量密度高而引起了人們的極大興趣。然而，嚴(yán)重的多硫化物的穿梭效應(yīng)和鋰枝晶不可控生長(zhǎng)都極大地阻礙了Li-S電池的商業(yè)化進(jìn)程。近年來(lái)，用來(lái)同時(shí)調(diào)控多硫化物行為和抑制鋰枝晶生長(zhǎng)的合理方法得到了迅速發(fā)展。然而，高性能鋰硫電池的主要障礙仍然在于有限的雙功能材料候選材料，以及缺乏有效可定制設(shè)備的先進(jìn)技術(shù)。近年來(lái)，3D打印(3DP)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，極大地促進(jìn)了儲(chǔ)能和生物醫(yī)學(xué)電子領(lǐng)域的設(shè)備創(chuàng)新。