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2022-04-28
顆粒在線訊：高比能鋰硫電池要想得到廣泛應用必須解決由多硫化物溶解穿梭和金屬鋰不均勻沉積帶來的循環(huán)壽命短、庫倫效率低等問題。近日，美國德克薩斯大學奧斯汀分校Arumugam Manthiram將三硫代碳酸鋰（Li2CS3）包覆的Li2S復合材料用作Li-S電池雙功能正極材料有效解決了上述問題。
本文要點：
1）研究人員通過簡單的濕法球磨過程制備了Li2CS3@Li2S復合正極材料，得益于其獨特的電化學反應機制，Li2CS3@Li2S正極的平均放電電壓由Li2S正極的2.11V提高到2.23V。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)Li2CS3可以作為雙功能材料來改善正極的電化學性能，這歸功于其能夠在正極表面形成低聚物結(jié)構(gòu)層來抑制多硫化物的溶解穿梭并為活性物質(zhì)提供電子/離子傳輸通路。
2）對負極一側(cè)來說，Li2CS3有助于在負極表面形成堅固的保護層來實現(xiàn)金屬鋰的均勻沉積與剝離。得益于上述因素，Li2CS3@Li2S復合正極在半電池和全電池中均表現(xiàn)出優(yōu)于傳統(tǒng)Li2S正極的性能。在高比能的無負極鋰金屬電池中，Li2CS3@Li2S在循環(huán)125周后的容量保持率能夠高達51%。
文章鏈接：
Hyunki Sul et al, Lithium Trithiocarbonate as a Dual-Function Electrode Material for High-Performance Lithium–Sulfur Batteries, Advanced Energy Materials, 2022
DOI: 10.1002/aenm.202200680
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.202200680
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