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
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