锂硫(Li-S)电池由于其超高的理论能量密度,是一种非常有前途的储能系统。多硫化锂(LiPSs)是工作中的锂硫电池的重要中间物。然而,LiPSs在电解质中的现有形式还没有被清楚地阐明。目前,LiPSs大多被认为是完全分离的,而多硫化物阴离子通常被认为是主要的成分。
不同于常规认识,清华大学张强教授在Chem上发表了题为Cationic lithium polysulfides in lithium–sulfur batteries的文章,该工作首次揭示了在锂硫电池中,多硫化锂(LiPSs)表现出强烈的结合额外的锂离子并形成阳离子簇的趋势,证实了阳离子LiPSs作为锂硫电池电解质中的主要成分存在。阳离子LiPSs在阴极氧化还原动力学方面比较迟钝,而在金属锂阳极上则具有更强的化学活性。因此,降低锂盐浓度以减少LiPS阳离子的比例,可以有效提高电池在容量、极化和速率反应方面的性能。本工作关于锂盐的现有形式和行为的研究结果为锂硫化学提供了新的见解,并为合理设计电解质和电极材料以构建高性能锂硫电池提供了重要指导。

原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929422003588?via%3Dihub
(陈冠红)