SeS2正极是开发高能非水系锂硫电池的有前途的组件。然而,这类正极的(电)化学和结构演变尚未完全了解。
在这里,韩国基础科学研究所Yung-Eun Sung,高丽大学Seung-Ho Yu使用原位物理化学测量来阐明锂-硫电池充电和放电过程中SeS2正极中的溶解和沉积过程。
文章要点
1)研究人员对实时成像的分析揭示了Se在SeS2成核过程中的关键作用,而S可以实现选择性沉积。在初始放电期间,SeS2分别转化为Se和S,溶解的Se由于其成核电位较低而充当成核位点。
2)Se有效地催化了S颗粒的生长,与使用仅含Se或S作为活性材料的正极的电池相比,锂-硫电池的性能有所提高。此外,通过调整Se与S的比例,研究人员证明低浓度的Se可以实现均匀的催化位点,促进S的均匀分布,并有利于提高锂-硫电池的性能。
参考文献
Kim, J.H., Kim, M., Kim, SJ. et al. Understanding the electrochemical processes of SeS2 positive electrodes for developing high-performance non-aqueous lithium sulfur batteries. Nat Commun 15, 7669 (2024).
DOI:10.1038/s41467-024-51647-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-51647-5