Optimization of the Form Factors of Advanced Li‐S Pouch Cells

法拉第效率 阳极 材料科学 阴极 多硫化物 电解质 化学工程 储能 小袋 电极 纳米技术 化学 医学 功率(物理) 物理 物理化学 量子力学 解剖 工程类
作者
Sayan Das,M. K. Bhuyan,Krish Naresh Gupta,Omena Okpowe,Austin Choi,Jeremiah Sweeny,David Olawale,Vilas G. Pol
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (31): e2311850-e2311850 被引量:14
标识
DOI:10.1002/smll.202311850
摘要

Abstract Lithium‐sulfur (Li‐S) batteries hold immense promise as next‐generation energy storage due to their high theoretical energy density (2600 Wh kg⁻¹), low cost, and non‐toxic nature. However, practical implementation faces challenges, primarily from Li polysulfide (LiPS) shuttling within the cathode and Li dendrite growth at the anode. Optimized electrodes/electrolytes design effectively confines LiPS to the cathode, boosting cycling performance in coin cells to up to hundreds of cycles. Scaling up to larger pouch cells presents new obstacles, requiring further research for long‐term stability. A 1.45 Ah pouch cell, with optimized sulfur loading and electrolyte/sulfur ratio is developed, which delivers an energy density of 151 Wh kg −1 with 70% capacity retention up to 100 cycles. Targeting higher energy density (180 Wh kg −1 ), the developed 1Ah pouch cell exhibits 68% capacity retention after 50 cycles. Morphological analysis reveals that pouch cell failure is primarily from Li metal powdering and resulting polarization, rather than LiPS shuttling. This occurs for continuous Li ion stripping/plating during cycling, leading to dendrite growth and formation of non‐reactive Li powder, especially under high currents. These issues increase ion diffusion resistance and reduce coulombic efficiency over time. Therefore, the study highlights the importance of a protected Li metal anode for achieving high‐energy‐dense batteries.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
FeCl完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
外向烤鸡发布了新的文献求助10
2秒前
香蕉觅云应助小龙采纳,获得20
2秒前
汤圆完成签到,获得积分10
2秒前
完美世界应助端庄芯采纳,获得10
3秒前
4秒前
帅气的小翟完成签到,获得积分10
4秒前
fanature发布了新的文献求助80
5秒前
5秒前
5秒前
滴滴发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
Jasper应助怕孤独的根号三采纳,获得10
7秒前
Yeong完成签到,获得积分10
8秒前
董舒婷发布了新的文献求助10
8秒前
善良的高烽完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
犹犹豫豫发布了新的文献求助10
9秒前
rui发布了新的文献求助10
10秒前
研友_Bn2Pl8发布了新的文献求助30
10秒前
科研通AI6应助Jere采纳,获得20
10秒前
珊明治发布了新的文献求助10
10秒前
ZXH完成签到 ,获得积分10
11秒前
科研通AI6应助结实天荷采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
情怀应助Smilingjht采纳,获得10
13秒前
英姑应助夜染采纳,获得10
13秒前
luluyang发布了新的文献求助10
14秒前
我是老大应助席碧采纳,获得20
15秒前
xiongyh10完成签到,获得积分10
15秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
16秒前
FG发布了新的文献求助10
16秒前
陈艳林发布了新的文献求助10
16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
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 8000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
Building Quantum Computers 800
Translanguaging in Action in English-Medium Classrooms: A Resource Book for Teachers 700
二氧化碳加氢催化剂——结构设计与反应机制研究 660
碳中和关键技术丛书--二氧化碳加氢 600
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 5660407
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4833752
关于积分的说明 15090568
捐赠科研通 4819045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2578992
邀请新用户注册赠送积分活动 1533551
关于科研通互助平台的介绍 1492304