在锂硫(Li–S)电池中集成微孔膜是一种有效策略,其可以防止可溶性多硫化物穿梭引起的容量损失。然而,微孔膜也阻碍了锂离子的传输,从而降低了可用的电池能量密度。在这里,悉尼大学Antonio Tricoli、澳大利亚国立大学Yin Zongyou对锂硫电池中的多硫化物含量和能量损失进行了研究。
本文要点:
1) 在Li|Li对称电池中,作者通过使用MoS2和氧化石墨烯膜发现,其具有比商业PP隔膜高得多的过电势。这些过电位导致Li–S电池发生显著的能量密度损失(~80%)。
2) 通过对石墨烯膜和多孔石墨烯膜的比较建模和表征,作者揭示了过电位形成的潜在机制,并量化了膜对锂离子渗透性的关键作用。该发现证明了平衡非金属物种含量和金属离子传输的必要性,并为可充电电池系统的发展提供了指导。
Borui Liu et.al Balancing Polysulfide Containment and Energy Loss in Lithium–Sulfur Batteries EES 2024
DOI: 10.1039/D3EE03700B
https://doi.org/10.1039/D3EE03700B