Polysulfide Speciation and Electrolyte Interactions in Lithium–Sulfur Batteries with in Situ Infrared Spectroelectrochemistry

电解质 多硫化物 化学 三氟甲磺酸 氧化还原 溶解 电化学 无机化学 衰减全反射 电池(电) 锂(药物) 循环伏安法 氧化态 离子 红外光谱学 电极 物理化学 金属 有机化学 催化作用 功率(物理) 内分泌学 物理 医学 量子力学
作者
Caitlin Dillard,Arvinder Singh,Vibha Kalra
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:122 (32): 18195-18203 被引量:71
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.8b02506
摘要

Understanding redox mechanisms as well as interactions between redox species and electrolyte is critical for rational design of electrolyte/cathode systems for Li–S batteries. Here, we demonstrate in situ FT-IR with attenuated total reflection (ATR) to monitor both polysulfide (PS) speciation (Sx2–, 2 ≤ x ≤ 8) and triflate anion (electrolyte) coordination state while simultaneously discharging/charging a full battery coin cell. We report the concentration of various PS species as a function of voltage during cell discharge. In addition, we found that molecular-level changes occurred in the electrolyte salt anion in response to PS speciation. During discharge, PS dissolution increases total solute concentration, inducing anion interactions between low coordination state complexes—ion pairs and free ions—to form aggregate complexes. Under fast cyclic voltammetry sweep, less progressive formation of all PSs, due to diffusion limitations, resulted in a higher concentration of aggregates and PSs even upon completion of discharge. This new application of in situ FT-IR offers direct insight into dynamic interactions between electrolyte salt and polysulfides fundamental in developing Li–S systems.
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
2秒前
aaa发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
在水一方应助xyzemm采纳,获得10
3秒前
朴素的不乐完成签到 ,获得积分10
3秒前
Jerry 刘完成签到,获得积分10
5秒前
Emper发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
星之宇痕发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
酷波er应助zxrzxr123采纳,获得10
10秒前
Xu发布了新的文献求助10
10秒前
aiyangyang完成签到 ,获得积分10
11秒前
12秒前
zf完成签到,获得积分10
13秒前
图图完成签到,获得积分10
13秒前
Emper完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
zyb完成签到 ,获得积分10
14秒前
ww不迷糊完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
自觉的涵易完成签到 ,获得积分10
14秒前
南岸发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
15秒前
淡然如冬完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
Ava应助江小鱼在查文献采纳,获得10
18秒前
19秒前
图图发布了新的文献求助10
19秒前
科研通AI2S应助星之宇痕采纳,获得10
20秒前
淳于汲发布了新的文献求助10
21秒前
yjh应助Coffey采纳,获得30
21秒前
淡然如冬发布了新的文献求助10
23秒前
123123发布了新的文献求助10
23秒前
Bitter发布了新的文献求助10
24秒前
lingduyu完成签到,获得积分10
25秒前
啊啊啊啊的士速递想法完成签到 ,获得积分20
28秒前
虚心的冷亦完成签到,获得积分10
30秒前
31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
Evidence Summary. Injection (subcutaneous):op- timal administration 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Curating Socialism: A Handbook of International Art Exhibitions 1947-1989 530
Lengua e imagen en la comunicación digital 500
A First Course in Options Pricing Theory 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7482300
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9074891
关于积分的说明 19353434
捐赠科研通 7098302
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3247794
关于科研通互助平台的介绍 2416758
邀请新用户注册赠送积分活动 2233131