Adv. Sci.：合理选择盐阴离子以同时应对硫正极钝化和锂负极退化

具有高供体数（DN）的盐阴离子通过诱导三维（3D）Li₂S的生长，使锂硫（Li-S）电池中硫的利用率很高。然而，它们与锂金属电极的兼容性不足，限制了其循环稳定性。

图1. 理论计算及电解质盐的选择

韩国科学技术院Hee-Tak Kim等提出了一类新的盐阴离子–硫氰酸盐（SCN-），它具有电子供体和受体的Janus特性。

其中，电子不足的碳原子和电子丰富的氮和硫原子分别提供高受体数（AN）和高DN功能。由于SCN-的强Li⁺配位以及SCN-与多硫化物阴离子的直接作用，LiSCN电解液具有非常高的多硫化锂溶解度。

这种电解液能诱导三维Li₂S的形成，并改善正极钝化，甚至比典型的高DN阴离子Br-更强。此外，SCN-在锂金属电极的表面形成了富含Li₃N的稳定SEI层，实现了高度兼容性。

图2. 采用不同电解液的放电行为、Li₂S沉积形态和Li2S生长模式

因此，采用LiSCN电解液的Li-S电池显示出高电流密度的运行（2.54 mA cm^-2），并实现了高放电容量（1133 mAh g^-1）和延长的循环寿命（100次）。

总体而言，采用这项工作提出的溶解化学方法的Li-S电池表现出抑制的电极钝化、高电流密度运行和优异的锂金属稳定性，为为推进Li-S电池的发展提供了一条新的途径。

图3. 锂硫全电池性能

Confronting Sulfur Electrode Passivation and Li Metal Electrode Degradation in Lithium-Sulfur Batteries Using Thiocyanate Anion. Advanced Science 2023. DOI: 10.1002/advs.202301006