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厦门大学：基于功能分子耦合的锂硫电池硫转化的内生促进新机制

2023-08-05 11:18:01    来源：北极星电池网


(资料图片)

北极星电池网获悉，近日，厦门大学董全峰教授团队在锂硫电池硫转化的内生机制研究中取得重要进展。

锂硫电池由于其高理论能量密度（2600 Wh/kg）、环境友好、硫储量丰富等优点而被认为是最有潜力的下一代高能量密度储能体系。然而，锂硫电池在硫到硫化锂的复杂转换过程中存在着可溶性中间体的穿梭效应以及迟缓的动力学过程，这严重限制了其在实际应用中的表现。因此，如何同时解决硫正极存在的穿梭效应以及动力学迟缓问题成为一个关键挑战。

基于此，该工作提出了一种锂硫电池的内生促进机制，即通过功能分子耦合多硫化物中间体来调控其溶解度与氧化还原活性，形成了一个基于耦合中间体的快速“内循环”来驱动硫转换反应迟缓“外循环”的增强复合电极过程，从而大幅提升硫正极的反应动力学并有效抑制穿梭效应。而且，基于内生促进机制的电极过程可以调控放电产物呈现均匀的膜状沉积，放电产物形态的改变促进了随后充电时硫化锂的分解过程。得益于动力学的改善以及穿梭效应的有效抑制，锂硫电池表现更高的容量，优异的倍率性能以及良好的循环稳定性。

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