锂-硫(Li-S)电池以其超高能量密度(2675 Wh kg-1)、成本效益和环境友好性成为最有前途的新一代储能系统之一。然而,其实际应用受到可溶性多硫化锂(LiPS)的穿梭效应和金属锂不受控制的枝晶生长的严重阻碍,导致容量快速衰减和电池安全问题。
在此,华东理工大学Liang Zhan,上海大学Chao Yang,北京理工大学陈人杰教授总结并强调了与多功能主体/改性材料/电解质定制双重策略相关的最新研究,以更好地了解锂硫电池。
文章要点
1)作者总结了同时抑制穿梭行为和无枝晶锂硫电池的策略,并将其分为三部分,包括“二合一”的硫正极和锂负极主体材料对Li-S全电池、“一石二鸟”改性功能隔膜,以及用于稳定硫和锂电极的定制电解质。
2)作者还强调了改善电化学性能的基本Li-S化学机理和催化剂原理。详细讨论了用于监测实时LiPS演变的先进表征技术。
3)作者最后提出了抑制穿梭效应和枝晶生长问题以及Li-S电池实际应用的问题、前景和挑战。
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Weiqi Yao, et al, Recent Progress for Concurrent Realization of Shuttle-Inhibition and Dendrite-Free Lithium-Sulfur Batteries, Adv. Mater. 2023
DOI: 10.1002/adma.202212116
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202212116