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:123
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
机智的紫丝完成签到,获得积分10
刚刚
TT发布了新的文献求助10
1秒前
田様应助啥,这都是啥采纳,获得10
4秒前
辛勤的孤容完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
petrichor应助优美的跳跳糖采纳,获得1020
5秒前
科研通AI2S应助fleee采纳,获得10
5秒前
传奇3应助凝子老师采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
theverve完成签到,获得积分10
7秒前
ZJW完成签到,获得积分10
7秒前
完美世界应助bitahu采纳,获得10
7秒前
霸王龙完成签到,获得积分10
8秒前
10秒前
11秒前
YYJ25发布了新的文献求助10
11秒前
伯赏诗霜发布了新的文献求助50
12秒前
霸王龙发布了新的文献求助10
12秒前
ZJW发布了新的文献求助10
13秒前
ptjam完成签到 ,获得积分10
14秒前
miss发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
16秒前
sun发布了新的文献求助10
18秒前
Ava应助土里刨星星的鱼采纳,获得10
20秒前
欢呼冰岚完成签到,获得积分10
20秒前
大王卡发布了新的文献求助30
20秒前
凝子老师发布了新的文献求助10
20秒前
优雅海雪发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
正在获取昵称中...完成签到,获得积分10
24秒前
研白完成签到 ,获得积分10
25秒前
蜜雪冰城完成签到,获得积分10
25秒前
狂歌痛饮空度日完成签到,获得积分10
26秒前
隐形曼青应助侦察兵采纳,获得10
26秒前
欢呼冰岚发布了新的文献求助50
27秒前
陵铛铛铛发布了新的文献求助10
27秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108225
关于积分的说明 9288086
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540195
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849