Green Synthesis for Battery Materials: A Case Study of Making Lithium Sulfide via Metathetic Precipitation

材料科学 硫化物 锂(药物) 电池(电) 电解质 盐(化学) 化学工程 有机化学 化学 冶金 电极 内分泌学 物理化学 功率(物理) 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Qiaran Zhang,Aiguo Han,Xin Zhang,Rongzheng Tian,Shunjin Yang,Shijie Xu,Dawei Song,Yongan Yang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (1): 1358-1366 被引量:11
标识
DOI:10.1021/acsami.2c19218
摘要

For some future clean-energy technologies (such as advanced batteries), the concept of green chemistry has not been exercised enough for their material synthesis. Herein, we report a waste-free method of synthesizing lithium sulfide (Li2S), a critical material for both lithium-sulfur batteries and sulfide-electrolyte-based all-solid-state lithium batteries. The key novelty lies in directly precipitating crystalline Li2S out of an organic solution after the metathetic reaction between a lithium salt and sodium sulfide. Compared with conventional methods, this method is advantageous in operating at ambient temperatures, releasing no hazardous wastes, and being economically more competitive. To collect the valuable byproduct out of the liquid phases, a "solventing-out crystallization" technique is employed by adding an antisolvent (AS) of low boiling point. The subsequent distillation of the new solution under vacuum evaporates off the AS rather than the high-boiling-point reaction solvent (RS), saving a lot of energy. Consequently, the separated AS and RS containing the unreacted lithium salt can be directly reused. For industrial production, the entire process may be operated continuously in a closed loop without discharging any wastes. Moreover, Li2S cathodes and sulfide-electrolyte Li6PS5Cl derived from the synthesized Li2S show impressive battery performance, displaying the great potential of this method for practical applications.
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
Halsey完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
黑虎阿福发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
Owen应助ccc采纳,获得10
4秒前
达瓦里希发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
mumu发布了新的文献求助10
4秒前
xixixii完成签到,获得积分10
5秒前
所所应助阿里嘎多美羊羊采纳,获得10
5秒前
bigcangoo发布了新的文献求助10
5秒前
YOUNG完成签到,获得积分10
5秒前
香蕉觅云应助李不开你采纳,获得10
6秒前
6秒前
adxyz完成签到,获得积分10
6秒前
陶醉发箍完成签到 ,获得积分10
6秒前
华仔应助虚幻的远山采纳,获得10
6秒前
kuankuan发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
华仔应助Rosslyn采纳,获得30
7秒前
7秒前
旦皋发布了新的文献求助10
7秒前
zhengzhao发布了新的文献求助10
8秒前
苗条鹏涛完成签到,获得积分10
8秒前
黑虎阿福完成签到,获得积分20
8秒前
wsf2023发布了新的文献求助10
9秒前
Mikecheng发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
11秒前
11秒前
Ava应助李兆志采纳,获得10
12秒前
yinyun发布了新的文献求助10
12秒前
夏末发布了新的文献求助10
12秒前
共享精神应助小鱼仙倌z采纳,获得10
14秒前
NexusExplorer应助zz采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6544251
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8333779
关于积分的说明 17858421
捐赠科研通 5652516
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2937202
邀请新用户注册赠送积分活动 1913517
关于科研通互助平台的介绍 1776109