低温锂硫电池（LSB）的发展受到了硫利用率低、循环性能差、平面Li₂S生长、多硫化锂（LiPSs）转化受阻以及阳极稳定性差的抑制。近年来，低浓度电解质（LCE）已被用作解决上述问题的有效解决方案。然而，对多硫化物的聚集和沉积行为研究很少。近日，中南大学Wu Feixiang报道了用于低温Li–S转化化学的低浓度电解质实现多硫化锂的防聚集和Li₂S的3D生长。

本文要点：

1) 根据形态观察和理论模型的生长模式分析，LCE中的Li₂S成核转变为初始核较少的渐进模式，这有利于Li₂S的垂直生长，导致在冷条件下具有更完整的锂-硫转化反应。

2) 通过可视化实验、计算模拟和渐进电化学阻抗谱，LCE抑制LiPSs聚簇的能力得到了验证，这种抗聚簇能力有效地增强了Li–S转化反应动力学。此外，在LCE中，具有LiF和Li₂S/Li₂S₂的保护性SEI可以在阳极上形成并稳定阳极。总的来说，LCE的升压效应和机理对未来设计用于高性能低温LSB的低温电解质具有重要意义。

参考文献：

Zengqiang Guan et.al Low Concentration Electrolyte Enabling Anti-Clustering of Lithium Polysulfides and 3D-Growth of Li2S for Low Temperature Li–S Conversion Chemistry Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202302850

https://doi.org/10.1002/aenm.202302850