Catalytic Disproportionation for Suppressing Polysulfide Shuttle in Li–S Pouch Cells: Beyond Adsorption Interactions

歧化 材料科学 多硫化物 催化作用 吸附 阴极 分离器(采油) 无机化学 硫黄 化学工程 物理化学 有机化学 化学 热力学 电解质 工程类 电极 物理 冶金
作者
Yongfeng Lin,Yecheng Zhou,Sheng Huang,Min Xiao,Dongmei Han,Jiaxiang Qin,Shuanjin Wang,Meng Ye
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:12 (37) 被引量:14
标识
DOI:10.1002/aenm.202201912
摘要

Abstract Addressing the lithium polysulfide shuttle is critical for the high‐energy‐density lithium–sulfur pouch cells in practical applications, especially under high sulfur loading and lean electrolyte conditions. In contrast to previously reported heterogeneous adsorption catalysis within cathode or separator with slow catalytic kinetics and limited adsorption area, herein, lithium difluorophosphate (LiPO 2 F 2 ) is demonstrated as a homogeneous catalyst in electrolyte which mitigates polysulfide diffusion. The Li–S pouch cell with LiPO 2 F 2 in the electrolyte has record‐breaking shelving stability of two months, significantly improved capacity retention from 37.0% to 81.4% after long cycling, and electrical‐car‐level energy density over 400 Wh kg −1 . A minimal amount of 1 wt% LiPO 2 F 2 tends to facilitate lithium polysulfide disproportionation on the S/C cathode instead of in the electrolyte, which initiates the fast transformation of soluble lithium polysulfide to insoluble solid S 8 and Li 2 S 2 /Li 2 S. The reliable mechanism of polysulfide disproportionation via biradicals is further proposed by both density functional theory calculation and experiments. To best of the authors’ knowledge, this is the first report on mechanism of polysulfide disproportionation via biradical intermediates. It is believed that this new insight into homogeneous catalytic mechanisms in electrolytes may pave the way for the commercialization of high‐energy‐density Li–S batteries.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
2秒前
bkagyin应助youzi采纳,获得10
5秒前
afan应助顺利的耶采纳,获得30
7秒前
蝃蝀发布了新的文献求助10
7秒前
研友_VZGVzn发布了新的文献求助30
10秒前
a涵完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
悦耳的似狮完成签到 ,获得积分10
14秒前
sutharsons应助stay采纳,获得50
15秒前
Hollen发布了新的文献求助10
15秒前
conghuang发布了新的文献求助10
18秒前
不低头发布了新的文献求助10
18秒前
CipherSage应助季宇采纳,获得10
18秒前
19秒前
康康完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
25秒前
28秒前
29秒前
30秒前
sxz完成签到,获得积分10
30秒前
sxz发布了新的文献求助10
34秒前
纪间完成签到,获得积分10
34秒前
苏苏苏发布了新的文献求助10
34秒前
xmy99完成签到,获得积分10
34秒前
小火孩发布了新的文献求助10
37秒前
39秒前
39秒前
独特的新竹完成签到 ,获得积分10
41秒前
烟花应助YWJ采纳,获得10
41秒前
41秒前
苏苏苏完成签到,获得积分20
42秒前
Jasper应助HaohaoLi采纳,获得10
44秒前
44秒前
44秒前
赘婿应助白驹过隙采纳,获得10
45秒前
qianmo完成签到,获得积分10
46秒前
47秒前
con完成签到 ,获得积分10
48秒前
Ollie发布了新的文献求助10
49秒前
高分求助中
Thermodynamic data for steelmaking 3000
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Structured Clinical Interview for DSM-IV-TR Axis I Disorders, Research Version, Patient Edition With Psychotic Screen (SCID-I/P W/ PSY SCREEN) 400
Lexique et typologie des poteries: pour la normalisation de la description des poteries (Full Book) 400
Cardiology: Board and Certification Review 300
Transformerboard III 300
Leadership Perspectives 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2357188
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2064173
关于积分的说明 5152203
捐赠科研通 1793434
什么是DOI,文献DOI怎么找? 895732
版权声明 557468
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 478143