锂金属负极与可溶性多硫化锂（LiPSs）中间体之间的寄生反应严重阻碍了实用型锂-硫电池的发展。这其中，LiPSs的溶剂化结构是决定反应动力学的关键。

近日，清华大学张强教授报道了基于LiPS的分子级溶剂化结构设计，提出了一种缓解LiPSs电解质与锂金属负极之间寄生反应的封装型LiPSs电解质（EPSE）。

文章要点

1）研究发现，在常规的1,3-二氧戊环/1,2-二甲氧基乙烷（DOL/DME）电解质中，LiPSs周围不稳定的溶剂壳是LiPSs在锂金属负极上发生寄生反应的诱因。而在EPSE中，溶剂力较差的异丙基硫醚（DIPS）被聚集在中心LiPSs的外层溶剂壳层中。DIPS的高还原稳定性提高了封装的LiPSs的还原稳定性。同时，以二甲醚为主的内溶剂层保持了令人满意的S正极转化动力学。

2）低溶解性和高还原稳定性是构建EPSE纳米多相溶剂壳的两个基本标准。研究人员采用有限锂金属负极（50 µm）、高负载S正极（6.1 mg cm^-2）和稀电解液（2.7 µL mg_S^-1）组成的软包电池（1.2Ah）可稳定循环103次。对循环的软包电池的分析进一步证明了EPSE的有效性。

所提出的封装型LiPSs电解质的概念，为合理调节LiPSs的溶剂化结构，实现高能量密度、长循环的锂-硫电池提供了新的思路。

参考文献

Hou et al., An encapsulating lithium-polysulfide electrolyte for practical lithium–sulfur batteries, Chem (2021)

DOI：10.1016/j.chempr.2021.12.023

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.12.023