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鋰硫（Li-S）電池因其較高的理論比容量而被視為鋰離子電池的一種有前景的替代品。雖然在開發(fā)高性能實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的紐扣電池方面已經(jīng)取得了一些成果，但由于其較差的循環(huán)性，相關(guān)策略無(wú)法應(yīng)用到實(shí)用的軟包電池中。

圖1 DCL電解液的設(shè)計(jì)

電子科技大學(xué)胡音、程偉、晏超貽等展示了一種含有1,1,2,2,3,3-六氟丙烷-1,3-二磺酰亞胺鉀鹽和雙三氟甲磺酰亞胺鋰鹽的衍生物可控液態(tài)（DCL）電解液，它允許鋰鹽在溶劑之前在鋰金屬表面優(yōu)先分解。研究顯示，這樣的電解液不僅能在固體電解質(zhì)界面（SEI）中富集無(wú)機(jī)氟化鉀和氟化鋰，還能通過(guò)防止溶劑分子從鋰金屬上獲得電子來(lái)抑制溶劑消耗。

圖2 SEI分析

受益于上述優(yōu)勢(shì)，在電流為 300 mA 的情況下，Li-S軟包電池可實(shí)現(xiàn)從幾十次（<40 次循環(huán)）到200多次穩(wěn)定循環(huán)的突破，顯示出巨大的商業(yè)化潛力。這項(xiàng)研究表明，在SEI的形成過(guò)程中誘導(dǎo)鹽類而不是溶劑優(yōu)先分解，可能是穩(wěn)定鋰金屬負(fù)極并生產(chǎn)實(shí)用Li-S軟包電池的一種有前景的方法，這為推動(dòng)Li-S電池的商業(yè)化提供了參考。

圖3 Li-S軟包電池的性能

Tailoring Interfacial Derivative for Lithium–Sulfur Pouch Cells with Ultra-Long Cycling Performance. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202301233

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