Rethinking the Shuttle Effect: Intrinsic Phenomenon and Regulatory Opportunities in Battery Design

溶解 电池(电) 储能 材料科学 电解质 多硫化物 纳米技术 计算机科学 工作(物理) 工艺工程 扩散 电极 光学(聚焦) 生化工程 高能 氧化还原 电池容量 工程物理 高效能源利用 容量损失
作者
Yibo Ma,Kewei Liu,Lingfeng Zhu,Qi Mai,Yameng Fan,Tong Li,Haimei Xu,Lei Zhang,Hui Li,Wubin Du,Hongge Pan,Tianyi Ma
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (22) 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adfm.202525291
摘要

Abstract The rising demand for high‐energy, long‐lasting energy storage drives interest from conventional lithium‐ion batteries to new systems such as lithium–sulfur (Li‐S), lithium–phosphorus (lI‐p), and metal–air, which offer higher capacities, lower costs, and improved safety. Early studies of the shuttle effect focus on polysulfide dissolution and diffusion in Li–S cells and on strategies to curb performance loss. Subsequent investigations reveal analogous dissolution–diffusion behaviors in Li–P, metal–air, and Mn/V‐based batteries, all falling under shuttle phenomena. Traditionally regarded as detrimental, causing self‐discharge, electrolyte contamination, and interfacial degradation, the shuttle effect has been largely approached with a “suppress‐at‐all‐costs” mindset. However, this overlooks that controlled dissolution can accelerate redox kinetics, enhance active‐material distribution, and reactivate protective interphases. This review classifies shuttle‐prone systems into two categories: i) non‐reactive dissolution, where electrode materials directly solubilize into the electrolyte, and ii) reactive dissolution, where soluble intermediates form through secondary reactions. An unified dissolution–diffusion model describing soluble‐species formation and migration is proposed. By synthesizing literature evidence, both drawbacks and benefits of shuttle processes are highlighted. The concept of a “balanced shuttle state” is introduced, emphasizing that optimized, not eliminated dissolution can enable next‐generation energy storage devices with improved kinetics and stability.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
李富贵儿~完成签到,获得积分10
1秒前
jiannanwu发布了新的文献求助10
1秒前
初遇之时最暖应助熊猫海采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
roger发布了新的文献求助10
3秒前
菠萝发布了新的文献求助10
3秒前
Jodie发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
5秒前
Jasper应助忠玉采纳,获得10
5秒前
YF完成签到,获得积分10
6秒前
小行星完成签到,获得积分20
6秒前
还单身的丹琴完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
青柠发布了新的文献求助10
8秒前
蘑菇头完成签到,获得积分10
8秒前
d叨叨鱼发布了新的文献求助10
9秒前
microbiome121完成签到,获得积分10
10秒前
Nzoth发布了新的文献求助10
10秒前
Freening完成签到,获得积分10
10秒前
lee123发布了新的文献求助10
11秒前
金锐完成签到,获得积分20
11秒前
王一添发布了新的文献求助10
11秒前
Zilean完成签到,获得积分10
12秒前
咎如天发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
金锐发布了新的文献求助10
14秒前
singber完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
Nzoth完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
万能图书馆应助金锐采纳,获得10
20秒前
ZJH发布了新的文献求助10
21秒前
忠玉发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Social Skills Improvement System-Rating Scales--Chinese Version 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7254562
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8876622
关于积分的说明 18742611
捐赠科研通 6935082
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3200159
关于科研通互助平台的介绍 2374821
邀请新用户注册赠送积分活动 2175117