北大庞全全Joule综述：如何设计锂硫电池电解液？

尽管锂硫（Li-S）电池有望为下一代储能系统提供高能量密度，但其仍然存在许多挑战。Li-S电池遵循一种转换化学，这与基于插层的锂离子电池有根本的不同。研究发现，电解质溶液的化学组成及其对硫还原形成的多硫化物Li₂S_x物种的稳定能力对Li-S电池的能量密度和循环性能起着至关重要的作用。

近日，北京大学庞全全特聘研究员总结了电解质溶液性质和对多硫化物溶剂化的关键作用。

文章要点

1）作者总结了电解质中决定溶剂化的因素，包括溶剂、盐、浓度以及与多硫化锂物种的相互作用。

2）作者阐述了三种基本类型的电解质溶液：中等（常规）、少量和高溶解性，并对溶液化学、多硫化物溶解度、硫反应途径、Li₂S沉积和溶液量进行了多维分析。此外，从副反应、保护表面膜的形成和枝晶锂沉积等方面总结了锂金属负极在这些溶液中的稳定性。并重点放在降低电解液/硫比和延长电池循环寿命上。

3）作者最后对锂硫电池的未来发展进行了展望。

参考文献

Liu et al., Electrolyte solutions design for lithium-sulfur batteries, Joule (2021)

DOI：10.1016/j.joule.2021.06.009

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.06.009