硫化聚烯二烯酸乙烯阴极具有快速回氧动力学,用于高容量和长周期的硫电池
Liang Tian1, Li Li2, Zhaowen Ren1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 3, 2025
概括
工程层次结构聚烯二 (HSPAN) 复合材料通过增强氧化还原动力学和抑制聚硫化物在以太电解质中的溶解来提高硫电池性能.
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:
- 硫化聚烯 (SPAN) 通过减轻聚硫化物穿,对-硫 (Li-S) 电池具有前景.
- 由于溶解诱导的结构变化和以太电解质中的缓慢氧化还原动力学,SPAN阴极实施仍然存在挑战.
研究的目的:
- 开发一个层次结构复合材料 (HSPAN) 以提高Li-S电池的性能.
- 为了解决以太基电解质中的SPAN阴极的局限性.
主要方法:
- 通过聚乙烯模板和碳纳米管 (CNTs) 集成的热溶性转化制造HSPAN.
- 在Li-S电池中的HSPAN阴极的电化学表征.
- 密度函数理论 (DFT) 计算分析电子结构和氧化还原活性.
主要成果:
- HSPAN架构提供双电子离子运输通道,增强硫氧化还原动力学.
- 在以太电解质中实现了短链硫溶解的抑制和稳定的循环.
- 优化的HSPAN阴极在1°C下提供了1145mAhg−1,在800个周期内保持了82%的容量.
- DFT的计算证实了缩小HOMO-LUMO差距以及硫化多烯二的增强导电性/氧化还原活性.
结论:
- 工程HSPAN复合材料为高能量密度Li-S电池提供了一个可行的途径.
- 提供了关于硫化聚合物溶解动态的基本见解.
- 理性电极工程对于推进Li-S电池技术至关重要.


