锂硫(Li-S)电池被认为是有前途的高能量密度储能设备。然而,锂硫电池的循环稳定性受到锂金属负极与可溶性多硫化锂(LiPSs)之间的寄生反应的限制。封装LiPS电解质(EPSE)可以有效抑制寄生反应,但不可避免地会牺牲阴极硫氧化还原动力学。
为了解决上述难题,北京理工大学Jia-Qi Huang, Bo-Quan Li提出了EPSE的氧化还原调解策略,以实现高能量密度和长循环的Li-S电池。
文章要点
1)具体而言,二甲基二硒化物(DMDSe)被用作一种有效的氧化还原调节剂,以促进EPSE锂硫电池中的硫氧化还原动力学。DMDSe增强了EPSE中LiPS的液-液和液-固转化动力学,同时保持了减轻LiPS阳极寄生反应的能力。
2)因此,实现了电池级高能量密度359 Wh kg-1和稳定的37个循环的Li-S软包电池。这项工作为EPSE提供了一种有效的氧化还原调解策略,以同时实现锂硫电池的高能量密度和长循环稳定性,并启发了实际工作电池的多种策略的合理整合。
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Yiran Liu, et al, An Organodiselenide Comediator to Facilitate Sulfur Redox Kinetics in Lithium–Sulfur Batteries with Encapsulating Lithium Polysulfide Electrolyte, Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202303363
https://doi.org/10.1002/anie.202303363