Isomeric Organodithiol Additives for Improving Interfacial Chemistry in Rechargeable Li–S Batteries

化学 过电位 电解质 阳极 硫黄 阴极 电池(电) 锂硫电池 化学工程 锂(药物) 电化学 无机化学 电极 有机化学 物理化学 内分泌学 功率(物理) 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Jing Lian,Wei Guo,Yongzhu Fu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:143 (29): 11063-11071 被引量:176
标识
DOI:10.1021/jacs.1c04222
摘要

Lithium-sulfur (Li-S) batteries have a high theoretical specific energy; however, their performance is plagued by the shuttle effect of lithium polysulfides and the instability of the lithium anode interface. Great efforts have been made using electrolyte additives to address the issues. Herein, we report a class of electrolyte additives, i.e., benzenedithiols (BDTs). Among the three isomers of BDTs, 1,4-BDT shows the best effect on the performance improvement of a Li-S battery because it can bond more sulfur atoms than the other two. The functionality of 1,4-BDT on the cathode and anode involves the chemical reactions of thiol groups. The S-S bonds were generated from 1,4-BDT and sulfur through oligomerization, which change the original redox path of sulfur and inhibit the shuttle effect of lithium polysulfides. In addition, 1,4-BDT can form a smooth and stable solid-electrolyte interphase (SEI), which can enable the Li/Li symmetric cell with an ultralow overpotential of 0.08 V at a high current density of 5 mA cm-2 for over 300 h. The Li-S cell with 1,4-BDT displays the highest cycling stability at a C/5 rate, with an initial capacity of 1548.5 mAh g-1 and a reversible capacity of 1306.9 mAh g-1 after 200 cycles. The Li-S pouch cell with 1,4-BDT and 2.8 g of sulfur exhibits an initial capacity of 2640 mAh and a capacity retention rate of 84.2% after 26 cycles at a C/10 rate. This work demonstrates that organodithiol compounds can be used as functional electrolyte additives and provides a new direction to design materials for advanced Li-S 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
刚刚
与非发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
充电宝应助shinn采纳,获得10
1秒前
just do it发布了新的文献求助200
1秒前
1秒前
大力的含卉完成签到,获得积分10
1秒前
justin发布了新的文献求助10
2秒前
Dxxxt发布了新的文献求助10
2秒前
无花果应助wangdafa采纳,获得10
2秒前
硅负极发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
优秀的嚓茶完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
乐乐应助付宇飞采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助神勇代荷采纳,获得30
3秒前
郭子仪发布了新的文献求助10
4秒前
xianyaoz完成签到 ,获得积分0
4秒前
shirelylee完成签到,获得积分10
5秒前
无花果应助念安采纳,获得10
5秒前
6秒前
6秒前
Ava应助沉静的钢笔采纳,获得10
7秒前
充电宝应助停停走走采纳,获得10
7秒前
7秒前
学术蝗虫发布了新的文献求助10
7秒前
xywong发布了新的文献求助30
9秒前
Leonard发布了新的文献求助10
9秒前
娜美发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
赖道之发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
完美世界应助fjmuxsy采纳,获得10
11秒前
小蘑菇应助zzer采纳,获得10
12秒前
科研小白完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
顾翩翩完成签到,获得积分10
13秒前
tang12发布了新的文献求助10
13秒前
发AFM发布了新的文献求助10
14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
Encyclopedia of Quaternary Science Reference Third edition 6000
Encyclopedia of Forensic and Legal Medicine Third Edition 5000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Aerospace Engineering Education During the First Century of Flight 3000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
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 5784591
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5683318
关于积分的说明 15464856
捐赠科研通 4913776
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2644858
邀请新用户注册赠送积分活动 1592804
关于科研通互助平台的介绍 1547207