Protecting Li Metal Anode While Suppressing “Shuttle Effect” of Li-S Battery Through Localized High-Concentration Electrolyte

法拉第效率 电解质 阳极 阴极 电池(电) 化学 溶解 溶剂化 容量损失 化学工程 无机化学 电极 离子 有机化学 物理化学 工程类 物理 功率(物理) 量子力学
作者
Zhenpeng Hou,Peng‐Fei Wang,Xinyi Sun,Wei Li,Chuanchao Sheng,Ping He
出处
期刊:Journal of Electronic Materials [Springer Nature]
卷期号:51 (9): 4772-4779 被引量:12
标识
DOI:10.1007/s11664-022-09751-z
摘要

Li-S batteries are widely studied due to their superior theoretical energy density. However, the “shuttle effect” on the cathode and the unstable Li metal anode hinder their practical application. During cycling, the “shuttle effect” leads to severe self-discharge and accelerates the capacity decay. Moreover, the shuttled polysulfides aggravate the growth of dendrites and the loss of Li, causing a low Coulombic efficiency. Considering electrolyte plays a crucial role in the polysulfides solvation behavior and solid electrolyte interphase (SEI)-formation process, a well-designed electrolyte is required. Here, we report a local high-concentration electrolyte for Li-S batteries. This electrolyte is prepared by adding “diluent” 1,1,2,2-tetrafluoroethyl methyl ether (TME) to the conventional electrolyte. The reduction of free solvent in the Li-ion solvation sheath suppresses the dissolution of the polysulfides, and more anion-derived SEI can be formed. Our work simultaneously restrains the “shuttle effect” of the cathode and builds a stable SEI on the anode to protect the Li metal. Without any LiNO3 additive, the average Coulombic efficiency of the Li anode can reach 98.87% after 120 cycles, and Li-S batteries with superior capacity retention of 60% after 400 cycles at 0.5 C can be achieved.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
cgh发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
filili完成签到,获得积分10
2秒前
烂漫的涫完成签到 ,获得积分10
4秒前
来了来了完成签到 ,获得积分10
4秒前
6秒前
一一完成签到,获得积分10
6秒前
浮游应助Qian采纳,获得10
6秒前
mtfx发布了新的文献求助20
6秒前
7秒前
7秒前
CipherSage应助微笑晓丝采纳,获得10
7秒前
Owen应助cgh采纳,获得10
8秒前
9秒前
浮游应助fzzf采纳,获得10
10秒前
10秒前
优美紫槐应助成就的鲂采纳,获得10
12秒前
13秒前
kakawang完成签到 ,获得积分10
13秒前
共享精神应助GuiChenli采纳,获得10
13秒前
无花果应助你好采纳,获得10
14秒前
汉堡包应助典雅的悟空采纳,获得10
14秒前
14秒前
hhj发布了新的文献求助10
14秒前
ym完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
勤恳以寒发布了新的文献求助10
15秒前
Laneyliu发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
HD发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
18秒前
深情安青应助hhj采纳,获得10
18秒前
哪吒之魔童闹海完成签到,获得积分10
19秒前
搜集达人应助杨天水采纳,获得10
19秒前
19秒前
19秒前
20秒前
21秒前
hhh发布了新的文献求助30
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 9000
Encyclopedia of the Human Brain Second Edition 8000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
Real World Research, 5th Edition 680
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5685045
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5040038
关于积分的说明 15185849
捐赠科研通 4844104
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2597110
邀请新用户注册赠送积分活动 1549690
关于科研通互助平台的介绍 1508176