日前，中科院蘇州納米所陳立桅團隊在鋰硫電池的研究取得進展，相關成果發(fā)布于《自然·通訊》。鋰硫電池有望被應用于動力電池、便攜式電子產(chǎn)品等領域，但內部的多硫化物穿梭效應造成循環(huán)壽命短的問題將限制其將來的實際應用。
常規(guī)的包覆策略是在硫正極材料顆粒外制備一個包覆層，然后將此材料制備成正極并與電解液等搭配組裝成電池。但常規(guī)包覆策略存在一個難以克服的矛盾：如果材料顆粒在組裝電池之前已覆有完美包覆層，則電解液難以擴散進材料內部，導致內部的硫無法參與充放電過程；如果材料未被完美包覆，則充放電過程中的中間產(chǎn)物多硫化物仍將從正極材料中擴散出來，造成穿梭效應。為此，研究人員預先在碳/硫復合顆粒上生長一層不完美的含孔的預包覆層，后將由此材料制備而成的正極與含有特殊添加劑的電解液一起組裝成電池。在電解液浸潤碳/硫顆粒的同時，添加劑將與預包覆層發(fā)生反應，從而在顆粒外部原位形成致密的包覆層。
這種原位包覆策略避免了常規(guī)手段的弊端，既實現(xiàn)了電解液與材料的浸潤，同時又限制了多硫化物的擴散。研究結果表明，采用此新包覆策略的鋰硫電池的庫侖效率和循環(huán)壽命得到顯著提升，其組裝的電池在高放電倍率的條件下呈現(xiàn)出極好的循環(huán)穩(wěn)定性。（彭科峰）
轉自：中國有色金屬報
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