锂硫(Li-S)电池是可以提供能量密集的电化学储能系统。然而,缓慢充电和放电特性所表现出的缓慢反应动力学限制了它们在现实世界中的应用。聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复杂极性网络中的聚碘化物物种在电池循环过程的还原和氧化步骤中加速了限速固液相变。在这种机制中,多硫化物的增强结合和PVP碘多硫化物复合物中的额外能态结合加速了锂硫电池工作电压内价间多碘化物反应介导途径。近日,蒙纳士大学Mainak Majumder、Mahdokht Shaibani、Petar Jovanović研究了聚合物碘配合物对锂硫电池固液多硫化物相变和倍率性能的影响。
本文要点:
1) 研究表明,PVP-碘(PVP-I)复合物增强了具有实际硫负载的电池速率性能,在0.5C速率下提供了≈7 mAh cm-2的高面积容量。此外,它们在0.1C和0.3C下分别达到215和156 Wh kg的能量密度。
2) 结果表明,分子粘合剂系统的设计发生了微妙但有效的转变,其功能作用不仅限于将活性材料简单地结合在一起。
Maleesha M. Nishshanke et.al Role of Polymer-Iodine Complexes on Solid-Liquid Polysulfide Phase Transitions and Rate Capability of Lithium Sulfur Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403092
https://doi.org/10.1002/aenm.202403092