锂-硫(Li-S)电池被视为最有前途的高能电池技术之一。然而，它们在极端温度条件下的运行，例如零下和60 °C以上，仍未得到充分探索。尤其是高温(HT)会加剧硫溶解和不良副反应，给电解质设计带来重大挑战。

在这项工作中，与传统理解相反，阿卜杜拉国王科技大学Husam N. Alshareef发现即使是(局部)高浓度电解质(HCE)，在中等温度范围(0–60°C)内显示出良好的性能，在80°C以上的温度下也会失效。

文章要点

1）详细调查显示，一旦温度超过80°C的阈值，HCE中的锂阴离子聚集体会在锂阳极侧引发不受控制的还原分解。由此产生的寄生副产物导致HTLi-S电池中严重的串扰和阴极氧化。

2）为了解决这个问题，研究人员开发了一种局部中浓度电解质，该电解质具有良好的溶剂化结构和能级，在高温下表现出出色的热力学稳定性，而在低温下表现出极好的动力学。因此，在前所未有的-20至100°C的范围内实现了高性能和安全运行的Li-S软包电池。

这些发现将电解质微观结构、温度、SEI结构和降解机制联系起来，为电池在极端环境下的可靠运行提供了设计方案。

参考文献

Dong Guo, et al, Electrolyte Failure and Reconstruction towards Li–S Batteries Operating from –20 °C to 100 °C, Energy Environ. Sci., 2024, DOI: 10.1039/D4EE03191A.