锂-硫（Li−S）电池在实现超越锂离子电池的实用高能量密度方面具有广阔的前景。贫电解质条件是实现高能量密度Li−S电池的先决条件，但不可避免地会恶化电池性能，尤其是硫正极动力学。
在这里，北京理工大学Bo-Quan Li，Jia-Qi Huang系统的研究了硫正极的极化，以确定贫电解质锂-硫电池中的关键动力学限制因素。
文章要点
1）具体而言，开发了电化学阻抗谱结合恒电流间歇滴定技术方法，将阴极极化解耦为活化、浓度和欧姆部分。其中，随着电解质与硫的比（E/S比）降低，硫化锂成核过程中的活化极化成为主要极化，并且缓慢的界面电荷转移动力学被认为是贫电解质下电池性能下降的主要原因状况。
2）因此，研究人员提出了双(氟磺酰基)亚胺锂电解质来降低活化极化，采用该电解质的Li−S电池在0.2 C时在4 μL mg−1的低E/S比下提供985 mAh g−1的放电容量。
这项工作确定了贫电解质锂硫电池的关键动力学限制因素，并为设计合理的推广策略以实现先进的锂-硫电池提供了指导。
参考文献
Zi-Xian Chen, et al, Cathode Kinetics Evaluation in Lean-Electrolyte Lithium−Sulfur Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2023
DOI: 10.1021/jacs.3c02786
https://doi.org/10.1021/jacs.3c02786
