陆盈盈ACS Energy Lett.：定制电解液通过界面保护实现实用的锂硫电池

具有“固相”机制的硫正极，硫化聚丙烯腈(SPAN)，为Li-S全电池找到了一条新途径来协调能量密度和循环性之间的矛盾。

不幸的是，SPAN正极的优越性仅在碳酸酯基电解液中得到支持（稳定循环超过500次），而多硫化物的溶解仍然存在于醚类电解液中，从而显示出快速的容量衰减（100次循环中容量损失70%）。设计合适的电解液有望通过定制电极/电解质界面来稳定Li-SPAN全电池。

浙江大学陆盈盈等人通过界面分析证明了环状碳酸酯在将SPAN从醚类电解液中的“固-液”机制转化为“固相”机制中的作用。

研究发现，由环状碳酸酯衍生的共形聚碳酸酯CEI在消除致命穿梭效应方面发挥关键作用，从而保护SPAN的“固相”机制。定制的电解液还诱导了双层SEI，其具有增强的Li⁺ 传输和机械强度，从而可与超薄锂负极具有较好的兼容性。

结果，由高容量SPAN正极（4.08 mAh cm^-2）和1.2倍过量锂负极组成实用的Li-SPAN软包电池，可实现 615 Wh L^-1的体积能量密度，并且循环寿命至少是传统的碳酸酯电解液的7倍，优于大多数报道的Li-S软包电池。

图1 SPAN正极在不同电解液中的电化学行为

图2 CEI的化学成分

Tailored Electrolytes Enabling Practical Lithium–Sulfur Full Batteries via Interfacial Protection. ACS Energy Letters 2021. DOI: 10.1021/acsenergylett.1c01091

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陆盈盈ACS Energy Lett.：定制电解液通过界面保护实现实用的锂硫电池

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