随着电子储能设备的日益更新换代以及电动汽车领域的发展,锂硫电池具有超高的比容量(1675 mAh/g)和超高的能量密度(2600 Wh/kg)受到科研人员的广泛关注。但硫正极的多硫化物穿梭效应和锂负极的界面不稳定是阻碍高能量密度锂硫电池商业化的主要技术问题,单纯解决多硫化物穿梭或者锂枝晶生长的问题会导致存在安全隐患或电池寿命较短的不足。针对上述问题,近日,南京林业大学付宇教授报道了一种双功能非对称纤维素凝胶电解质来同时抑制多硫化锂穿梭效应和枝晶生长的问题,为制备高性能锂硫电解质提高了新思路。
图1 非对称纤维素凝胶电解质的设计思路
图2 非对称纤维素凝胶电解质的制备示意图:a) 缺陷离子化UiO66/BP的制备过程;b) 阳离子型纤维素电解质的制备过程;c) 非对称纤维素电解质的制备及在锂硫电池的应用。
图3 多硫化锂在异质结界面的吸附和催化转化机理图
图4 a-c) 隔膜/电解质的离子迁移数的测定;在2000 s的模拟时间内,模拟Li+在Li负极上的沉积过程: d-f) 商业隔膜Celgard; g-i) ACA; j-l) QACA。(锂代表红色)
该工作以“Simultaneously Suppressing Shuttle Effect and Dendrites Growth in Lithium–Sulfur Batteries via Building Dual-functional Asymmetric-Cellulose Gel Electrolyte”为题发表在《Small》期刊上。文章第一作者为研究生黄扬泽,通讯作者为南京林业大学付宇教授。该研究得到了国家自然科学基金委,江苏省研究生科研实践创新计划项目的支持。
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202300076
- 厦门大学曹学正课题组 ACS Macro Lett.:熵驱动调控非对称二维纳米片在高分子网络中的逆温自组装动力学实现对称性结晶 2024-04-04
- 四川大学金勇教授课题组《Adv. Funct. Mater.》:具有非对称黏附功能的疏水结构凝胶实现在气/液环境中的可靠机械传感 2024-04-02
- 福州大学石贤爱教授/杨建民教授课题组 AFM:仿生微结构Janus生物粘合剂用于预防腹腔和子宫粘连 2024-03-06
- 东华大学武培怡/焦玉聪团队《Small》:电解液添加剂助力水系锌离子电池实现宽温度范围内无枝晶生长 2021-09-17
- 南京大学张晔课题组AFM:开发新型聚合物胶水提高锌金属负极利用率和稳定性 2021-09-08