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鋰硫電池由于具有高比容量和低成本等優(yōu)勢，在儲能領(lǐng)域有巨大的應用潛力。近日，中國科學院大學、中科院化學所在《美國化學會志》發(fā)表文章，探究鋰硫電池的界面發(fā)生機制，為具有高能量密度和優(yōu)異循環(huán)性能的Li-S電池的合理設計打開了一個全新的視角。
研究亮點：
1. 發(fā)現(xiàn)了電解質(zhì)中的鋰鹽影響鋰硫電池充/放電過程中沉積/分解硫化物的結(jié)構(gòu)和形貌。
2. 理解了鋰硫反應的界面動力學，揭示了納米級鹽介導的機制，為鋰硫電池界面的優(yōu)化設計提供了新的視角。
鋰硫電池由于具有高比容量和低成本等優(yōu)勢，在儲能領(lǐng)域有巨大的應用潛力。問題在于，多硫化物中間體的溶解造成穿梭效應，導致高的界面電阻和循環(huán)性能衰退。深入研究界面中多硫化物的形成和轉(zhuǎn)化，對鋰硫電池的發(fā)展至關(guān)重要。
鋰鹽中的陰離子對電解質(zhì)中的離子-溶劑相互作用和正極-電解質(zhì)界面上的多硫化物溶解有著關(guān)鍵影響。然而，目前很少有研究鋰鹽對正極界面硫化物轉(zhuǎn)化的影響。雖然電解質(zhì)的設計成為Li-S電池進一步發(fā)展的共識，但在正極-電解質(zhì)界面處，硫化物的實時動態(tài)轉(zhuǎn)化仍然是未知的。因此，在時間和空間四維角度下，通過實時監(jiān)測界面中鋰鹽對硫化物在電化學環(huán)境下的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和動力學的影響，是非常有意義的。
有鑒于此，中科院化學所文銳和萬立駿團隊通過對工作電池內(nèi)部的實時AFM監(jiān)測，直接觀察到鋰鹽對硫化物界面演變和動態(tài)轉(zhuǎn)變的影響。
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