实用软包电池的合理电解质工程仍然难以实现,因为阴极/固体电解质界面层与电池级反应行为之间的相关性仍不明确。近日,阿贡国家实验室Khalil Amine、Xu Gui-Liang通过结合多尺度表征和计算建模发现,与多硫化物不相容添加剂的传统分析相反,微溶剂化多硫化物与路易斯酸添加剂(LAAs)的自发反应可以在厚而曲折的S阴极上原位形成均相界面。
本文要点:
1) 多尺度同步加速器X射线表征证实,这种界面设计可以有效消除多硫化物穿梭和锂腐蚀等问题,此外,作者提供了一条相互连接的“高速离子传输通道”,以缓解曲折S阴极内的不均匀离子传输。
2) 因此,这种设计大大降低了锂硫(Li-S)软包电池在贫电解质条件下的反应不均匀性。该工作解决了围绕多硫化物不相容添加剂在高能Li-S软包电池中作用的争议,并强调了抑制反应异质性对电池应用的重要性。
Chen Zhao et.al Polysulfide-incompatible additive suppresses spatial reaction heterogeneity of Li-S batteries Joule 2024
DOI: 10.1016/j.joule.2024.09.004
https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.09.004