电解质化学和硫含量对电池和硫化聚烯 (SPAN) 电池的影响
Kunpeng Yu1, Guorui Cai1, Mingqian Li1
1Department of Nano and Chemical Engineering, University of California, San Diego, La Jolla, California 92093, United States.
高硫负载的硫化聚烯 (SPAN) 阴极需要特定的电解质以保持稳定. 一种局部高度电解质 (LHCE) 显著提高了Li-SPAN电池的可逆容量和循环性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 硫化多烯 (SPAN) 通过利用硫氧化还原化学,为电池提供高能量密度.
- 在元素硫循环中的挑战限制了SPAN阴极的实际应用.
- 优化SPAN中的硫含量对于电池性能至关重要.
研究的目的:
- 为了研究电解质化学对高硫负载SPAN阴极的影响.
- 为了提高SPAN阴极的可逆容量和循环稳定性.
- 了解电解质在形成兼容的间相中发挥的作用,以提高性能.
主要方法:
- 制造具有优化硫含量 (43%) 的SPAN阴极.
- 使用局部高度电解质 (LHCE) 对碳酸盐对照进行测试.
- 在特定条件下 (N/P比率,阴极负荷,电解质负荷) 评价全电池的性能.
主要成果:
- 与碳酸盐电解质相比,LHCE显著提高了可逆容量和循环稳定性.
- 与LHCE形成一个兼容的介相,改善SPAN阴极性能.
- 一个具有优化SPAN (43%S) 和LHCE的全电池在100个循环后实现了433mAhg-1的保留容量,在60°C下保持性能.
结论:
- 高硫载荷的SPAN阴极对电解质成分高度敏感,因此具有长期可逆性.
- LHCE是一种有前途的电解质策略,可以提高Li-SPAN细胞的性能.
- 这项研究提供了对优化硫比率和电解质设计的见解,用于高容量,可循环的Li-SPAN电池.
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