​Arumugam Manthiram教授AFM：三碲化锂电解液添加剂稳定锂负极同时提高硫正极的利用率

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​Arumugam Manthiram教授AFM：三碲化锂电解液添加剂稳定锂负极同时提高硫正极的利用率
尽管有可能成为下一代储能技术，但实用的锂硫（Li-S）电池仍然受到锂金属负极循环性差和硫物种转换动力学迟缓的困扰。
​Arumugam Manthiram教授AFM：三碲化锂电解液添加剂稳定锂负极同时提高硫正极的利用率
图1 LiTe3的设计和表征
德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram等采用简单一步法合成了三碲化锂（LiTe3），并将其用作Li-S电池的新型电解液添加剂，以调整电池的反应动力学，并在电极表面引入SEI保护层。研究显示，LiTe3能迅速与多硫化锂反应，并作为氧化还原介质，大大改善正极动力学和正极活性材料的利用。此外，在负极表面形成的Li2TeS3/Li2Te富集的界面层增强了离子传输，稳定了锂的沉积。
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图2 电化学性能研究
通过调节负极和正极两侧的化学反应，这种添加剂在传统醚类电解液中浓度仅为0.1M就可以使无负极的Li-S电池稳定运行。电化学性能显示，采用LiTe3添加剂的电池在100次循环后能保持71%的初始容量，而对照组电池只保持23%。更重要的是，随着Te的高利用率，该添加剂使无负极软包全电池在贫电解液条件下的循环性能显著提高。
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图3 SEI分析及LiTe3的作用示意
Lithium Tritelluride as an Electrolyte Additive for Stabilizing Lithium Deposition and Enhancing Sulfur Utilization in Anode-Free Lithium–Sulfur Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI：10.1002/adfm.202304568

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