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:165
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
东方幺儿发布了新的文献求助10
刚刚
利物浦996完成签到,获得积分10
刚刚
科研通AI5应助zhang采纳,获得10
1秒前
1秒前
滔滔不绝完成签到 ,获得积分10
2秒前
凉空气发布了新的文献求助10
3秒前
滨海完成签到,获得积分20
3秒前
QQ星发布了新的文献求助10
4秒前
大池发布了新的文献求助10
5秒前
XYN1完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
毛益聪完成签到,获得积分10
6秒前
滨海发布了新的文献求助10
7秒前
ydy完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
CipherSage应助shushuwuwu采纳,获得10
8秒前
陈益凡驳回了zzk应助
8秒前
8秒前
9秒前
MWT发布了新的文献求助10
9秒前
冷静的服饰完成签到,获得积分20
10秒前
甜甜麦片完成签到,获得积分10
12秒前
我是老大应助ydy采纳,获得10
12秒前
胖虎完成签到,获得积分10
12秒前
万能图书馆应助张夏萌采纳,获得10
12秒前
CY完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
积极寻梅发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
屁王发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
wwsss完成签到,获得积分10
15秒前
高高海安完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
梨色完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI5应助木非采纳,获得10
18秒前
如意的乐天完成签到,获得积分10
18秒前
eltiempo完成签到 ,获得积分10
18秒前
乐乐应助wyj采纳,获得10
18秒前
白云发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5213290
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4389206
关于积分的说明 13666238
捐赠科研通 4250143
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2331945
邀请新用户注册赠送积分活动 1329645
关于科研通互助平台的介绍 1283189