伽龙/张任远AFM: 用于贫醚电解质条件下长循环锂硫电池的多功能添加剂

在贫醚电解质条件下工作的锂硫（Li-S）电池失效的原因可能是电解质变质、阴极钝化和锂阳极退化。通过探索常用醚基系统以外的替代电解质来应对这些挑战的努力往往会带来新的复杂问题。本研究提出在醚电解质中使用多功能添加剂 2-溴乙酰胺（BA），以在贫电解质条件下实现稳定的Li-S 电池。这些研究表明，BA中的酰胺键与硫原子形成氢键，促进了硫化锂（Li2S）在醚电解质中的溶解，并促进了多硫化锂的转化。Li2S溶解度的提高有利于Li2S的三维沉积（垂直于基底），而不是典型的二维沉积（平行于基底），从而减轻了阴极的钝化。此外，BA的加入还能促进均匀致密的锂沉积。即使在4 µL mg−1的低电解质硫比条件下，使用含BA的电解质也能使Li-S袋式电池稳定循环40 次。这种多功能策略为延长贫电解质条件下锂离子电池的使用寿命提供了有效的解决方案，从而为锂离子电池技术的实际应用铺平了道路。

图文简介

BA与锂（聚）硫化物的相互作用

Li||Li2S8-CNT电池中Li2S在含和不含BA添加剂的电解液中的电沉积行为

研究了BA对Li-S电池电化学性能的影响

BA对锂负极沉积形貌和SEI膜组成的影响

贫电解质高负载阴极Li-S电池在含/不含BA添加剂的电解质中的电化学性能比较

论文信息

通讯作者：Renyuan Zhang，Long Qie