鋰硫電池由于具有高比容量和低成本等優(yōu)勢(shì)，在儲(chǔ)能領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。近日，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、中科院化學(xué)所在《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》發(fā)表文章，探究鋰硫電池的界面發(fā)生機(jī)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(shè)計(jì)打開(kāi)了一個(gè)全新的視角。

研究亮點(diǎn)：

1. 發(fā)現(xiàn)了電解質(zhì)中的鋰鹽影響鋰硫電池充/放電過(guò)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(yīng)的界面動(dòng)力學(xué)，揭示了納米級(jí)鹽介導(dǎo)的機(jī)制，為鋰硫電池界面的優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shì)，在儲(chǔ)能領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。問(wèn)題在于，多硫化物中間體的溶解造成穿梭效應(yīng)，導(dǎo)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(duì)鋰硫電池的發(fā)展至關(guān)重要。

鋰鹽中的陰離子對(duì)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(duì)正極界面硫化物轉(zhuǎn)化的影響。雖然電解質(zhì)的設(shè)計(jì)成為L(zhǎng)i-S電池進(jìn)一步發(fā)展的共識(shí)，但在正極-電解質(zhì)界面處，硫化物的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化仍然是未知的。因此，在時(shí)間和空間四維角度下，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面中鋰鹽對(duì)硫化物在電化學(xué)環(huán)境下的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)的影響，是非常有意義的。

有鑒于此，中科院化學(xué)所文銳和萬(wàn)立駿團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)工作電池內(nèi)部的實(shí)時(shí)AFM監(jiān)測(cè)，直接觀察到鋰鹽對(duì)硫化物界面演變和動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的影響。