湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院魯兵安教授課題組博士生樊令在鋰硫電池研究上獲重要進(jìn)展,為同時(shí)解決鋰硫電池的穿梭效應(yīng)和鋰枝晶問題提供了一種新的策略。相關(guān)成果以題為“Simultaneous Suppression of the Dendrite Formation and Shuttle Effect in a Lithium–Sulfur Battery by Bilateral Solid Electrolyte Interface”的論文發(fā)表于國際權(quán)威期刊《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science,影響因子12.441)。樊令為第一作者,湖南大學(xué)魯兵安教授、中山大學(xué)王成新教授、以及Clemson大學(xué)Apparao M. Rao為通訊作者。
鋰硫電池具有高的能量密度,價(jià)格低廉等優(yōu)勢,使得其在電動汽車和大規(guī)模儲能中具有廣闊的應(yīng)用前景。但是鋰硫電池面臨著兩大挑戰(zhàn):鋰金屬負(fù)極的枝晶效應(yīng)和硫正極的穿梭效應(yīng),嚴(yán)重限制了鋰硫電池的循環(huán)性能和安全性能,阻礙了鋰硫電池的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。樊令提出了利用雙邊SEI膜(在硫正極和鋰負(fù)極同時(shí)形成SEI膜)來嘗試同時(shí)解決鋰硫電池中硫正極的穿梭效應(yīng)和鋰負(fù)極的枝晶效應(yīng)。通過將傳統(tǒng)的酯基電解液和醚基電解液混合使用,利用硫化的聚丙烯晴作為正極,構(gòu)建了鋰硫電池正負(fù)極雙邊SEI膜,使得鋰硫電池的循環(huán)穩(wěn)定性顯著提高。另外,組裝的硫-石墨全電池和軟包鋰硫全電池也表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。
論文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201700934