在高能量密度电池的电催化剂上调节盐以抑制表面凝
Xi-Yao Li1, Shuai Feng2, Chang-Xin Zhao1
1Beijing Key Laboratory of Green Chemical Reaction Engineering and Technology, Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China.
Journal of the American Chemical Society
|July 6, 2022
概括
在-硫 (Li-S) 电池中添加化 (LiI) 到二硫化 (MoS2) 电催化剂可以防止由二三甲硫胺 (LiTFSI) 引起的表面凝结,从而提高能量密度.
科学领域:
- 材料科学
- 电化学
- 能量储存
背景情况:
- -硫 (Li-S) 电池具有很高的能量密度.
- 电催化剂增强硫氧化还原动力学,但对电解质相互作用敏感.
- 了解催化剂-溶剂-盐的相互作用对于Li-S电池的性能至关重要.
研究的目的:
- 调查二三甲硫胺 (LiTFSI) 对Li-S电池中的MoS2电催化剂的有害影响.
- 开发一种减轻表面凝结和提高Li-S电池性能的策略.
- 探索易斯基盐在优化电催化剂功能的作用.
主要方法:
- 使用电化学分析研究了LiTFSI和MoS2电催化剂之间的相互作用.
- 确定了使用 LiTFSI 和 1,3-二醇溶剂的表面凝结机制.
- 引入化 (LiI) 作为易斯基添加剂,以抵消LiTFSI诱导的凝.
主要成果:
- 在MoS2上形成一个电子缺陷中心,触发溶剂聚合和表面凝结.
- 这种凝层显著降低了MoS2的电催化活性.
- 通过阻断 LiTFSI- MoS2 相互作用,添加 LiI 有效地抑制了凝.
- 含有MoS2和LiI的Li-S电池在袋式电池水平上达到416 Wh kg−1的能量密度.
结论:
- 二三甲硫胺 (LiTFSI) 通过表面凝加剧了MoS2电催化剂性能降解.
- 化 (LiI) 作为一种有效的添加剂,可以防止这种凝,提高Li-S电池的性能.
- 这项研究为先进的储能系统提供了电解质-催化剂相互作用的基本见解.
