Mechanistic Insights and Technical Challenges in Sulfur-Based Batteries: A Comprehensive In Situ/Operando Monitoring Toolbox

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作者
Jing Yu,Ivan Pinto‐Huguet,Chaoyue Zhang,Yingtang Zhou,Yaolin Xu,Alen Vižintin,Juan‐Jesús Velasco‐Vélez,Xueqiang Qi,Xiaobo Pan,Gozde Oney,Annabel Olgo,Katharina Märker,Leonardo M. Da Silva,Yufeng Luo,Yan Lü,Chen Huang,Eneli Härk,Joe Fleming,Pascale Chenevier,Andreu Cabot
出处
期刊:ACS energy letters [American Chemical Society]
卷期号:9 (12): 6178-6214 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsenergylett.4c02703
摘要

Batteries based on sulfur cathodes offer a promising energy storage solution due to their potential for high performance, cost-effectiveness, and sustainability. However, commercial viability is challenged by issues such as polysulfide migration, volume changes, uneven phase nucleation, limited ion transport, and sluggish sulfur redox kinetics. Addressing these challenges requires insights into the structural, morphological, and chemical evolution of phases, the associated volume changes and internal stresses, and ion and polysulfide diffusion within the battery. Such insights can only be obtained through real-time reaction monitoring within the battery's operational environment, supported by molecular dynamics simulations and advanced artificial intelligence-driven data analysis. This review provides an overview of
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