Role of Polysulfide Anions in Solid-Electrolyte Interphase Formation at the Lithium Metal Surface in Li–S Batteries

多硫化物 电解质 电极 X射线光电子能谱 锂(药物) 氧化物 无机化学 金属 电池(电) 材料科学 化学 阴极 化学工程 物理化学 冶金 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Kie Hankins,Venkateshkumar Prabhakaran,Sungun Wi,V. Shutthanandan,Grant E. Johnson,Swadipta Roy,Hui Wang,Yuyan Shao,Suntharampillai Thevuthasan,Perla B. Balbuena,Karl T. Mueller,Vijayakumar Murugesan
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry Letters [American Chemical Society]
卷期号:12 (38): 9360-9367 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acs.jpclett.1c01930
摘要

Delineating intricate interactions between highly reactive Li-metal electrodes and the diverse constituents of battery electrolytes has been a long-standing scientific challenge in materials design for advanced energy storage devices. Here, we isolated lithium polysulfide anions (LiS4–) from an electrolyte solution based on their mass-to-charge ratio and deposited them on Li-metal electrodes under clean vacuum conditions using ion soft landing (ISL), a highly controlled interface preparation technique. The molecular level precision in the construction of these model interfaces with ISL, coupled with in situ X-ray photoelectron spectroscopy and ab initio theoretical calculations, allowed us to obtain unprecedented insight into the parasitic reactions of well-defined polysulfides on Li-metal electrodes. Our study revealed that the oxide-rich surface layer, which is amenable to direct electron exchange, drives multielectron sulfur oxidation (S0 → S6+) processes. Our results have substantial implications for the rational design of future Li–S batteries with improved efficiency and durability.
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
领导范儿应助sunzhuxi采纳,获得10
刚刚
流沙无言完成签到 ,获得积分10
刚刚
搞怪惜梦发布了新的文献求助10
1秒前
一一完成签到,获得积分10
2秒前
Lucas应助123采纳,获得10
2秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
KARRY应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小菜鸟001应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
芝麻糊应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
好好应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
orixero应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
无奈的凡完成签到 ,获得积分10
3秒前
KARRY应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
小菜鸟001应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
小菜鸟001应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
苗条妙旋应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
4秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
刘一完成签到 ,获得积分10
4秒前
绝世冰淇淋完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
Akim应助搞怪惜梦采纳,获得30
7秒前
9秒前
复杂的兔子完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
11秒前
加厚加大发布了新的文献求助10
11秒前
yxy999完成签到,获得积分10
13秒前
啦啦完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
缓慢的语琴完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2500
Востребованный временем 2500
Agaricales of New Zealand 1: Pluteaceae - Entolomataceae 1040
지식생태학: 생태학, 죽은 지식을 깨우다 600
海南省蛇咬伤流行病学特征与预后影响因素分析 500
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 500
ランス多機能化技術による溶鋼脱ガス処理の高効率化の研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 纳米技术 内科学 物理 化学工程 计算机科学 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3460894
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3054804
关于积分的说明 9044831
捐赠科研通 2744673
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1505633
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 695745
邀请新用户注册赠送积分活动 695173