清华张跃钢AFM: 聚合物基全固态锂硫电池的机理研究 2023年11月1日 下午7:12 • 头条, 干货, 顶刊 • 阅读 10 尽管在全固态锂/硫 (ASSLS) 电池中使用固体聚合物电解质 (SPE) 是获得高能量密度和安全性电源的有前途的方法,但 SPE-ASSLS电池的实际性能仍落后于传统的使用液体醚电解质的锂/硫电池。 在这项工作中,清华大学张跃钢教授等人结合X射线光电子能谱、原位光学显微镜和三电极测量的表征方法,对这两种电池系统进行了直接比较,以揭示其性能差异背后的机制。除了多硫化物外,作者发现初始元素硫也可以溶解并扩散通过SPE到达负极。与在液体电解质中导致负极均匀腐蚀的穿梭效应不同,SPE中溶解的硫物质不均匀地钝化负极表面,导致负极/SPE的固-固界面上Li+电镀/剥离不均匀。这种不均匀性最终会导致界面处形成空隙,从而导致SPE-ASSLS电池失效。 图1. 固态锂硫电池中锂负极//SPE界面的横截面SEM图像 基于这种理解,设计了保护夹层来抑制硫物质的穿梭,改进后的SPE-ASSLS电池在循环寿命方面表现出极大的改善。这项工作表明SPE-ASSLS电池的性能瓶颈源于溶解的硫物质,且用来分析 SPE-ASSLS 电池的方法可能有助于理解其他固态电池。 图2. 含夹层的固态锂硫电池示意图及电化学性能 Mechanistic Investigation of Polymer-Based All-Solid-State Lithium/Sulfur Battery, Advanced Functional Materials. 2021. DOI: 10.1002/adfm.202104863 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/2023/11/01/b250e545f3/ 电池 赞 (0) 0 生成海报 相关推荐 ACS Catalysis:表面Mn掺杂的Co3O4型晶体用于催化氧化 2021年8月26日 郑伟涛/崔小强JACS:拉伸应变的Ru原子层用于高效析氢 2023年10月9日 AM/Angew连发!清华大学张强解析“接触预锂化”的机理和提升策略 2023年10月14日 温鸣课题组EES:调节纳米镍晶界缺陷上吸附活性氢,促进硝酸盐电合成氨 2023年10月6日 重磅!电化学大佬,Science子刊! 2024年7月13日 浙江大学EnSM: 一种用于高安全性钾金属电池的插层化合物 2023年11月3日