文锐EnSM: 全固态锂硫电池阴离子可调界面稳定性的演化过程和降解机制

采用复合电解质（PCE）的全固态锂硫电池 (ASSLSB) 有望进一步提高固态系统的能量密度和安全性。锂盐的选择是改善ASSLSB长期循环的最关键参数之一。

然而，由于原位表征技术的局限性，在观察全固态系统的时间和空间上具有适当的限制，很少有研究集中在可调界面的演变过程。

中科院化学所文锐研究员等人使用实时光学显微镜（OM）成像结合电化学原子力显微镜（EC-AFM）来探索锂盐中的阴离子，以调节全固态锂硫电池中的多硫化物（PS）穿梭和界面稳定性。

原位监测见证了锂负极在PCEs内的不可逆变形和PS溶解速率分布，以及锂负极与单LiTFSI、单LiFSI和二元阴离子LiTFSI-LiFSI电解质的体积变化和相容性。这表明TFSI^–和 FSI^–阴离子之间的协同耦合可以在ASSLSB电化学过程中实现关于界面相容性和溶解 PSs副反应的最佳平衡。

图1. ASSLSB中电解质的原位AFM 图像

此外，原位AFM结果为严重的PSs溶解加速了反应动力学，导致电极之间电解质的坍塌提供了证据；从而影响内部固-固界面的紧密性和匹配性，最终关系到ASSLSBs的性能。

盐的阴离子可以操纵电解质的离子传输、界面润湿性和不稳定分解，这决定了固态系统的动态演化并系统地提出了相应的界面降解机制。这些见解为电解质的设计和ASSLSB的性能增强提供了指导。

图2. 阴离子可调界面过程和降解机制研究的示意图

Insights into Evolution Processes and Degradation Mechanisms of Anion-Tunable Interfacial Stability in All-Solid-State Lithium-Sulfur Batteries. Energy Storage Materials. 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.06.031

原创文章，作者：科研小搬砖，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2023/11/03/f006ef60a2/

文锐EnSM: 全固态锂硫电池阴离子可调界面稳定性的演化过程和降解机制

相关推荐