大連化物所鋰硫電池電解液材料研究獲進展

近日，中國科學院大連化學物理研究所儲能技術研究部研究員張華民、李先鋒和副研究員張洪章團隊，利用低Ksp抑溶效應固定多硫化鋰和界面聚合成膜效應保護金屬鋰，設計、制備出兼具高穩定性、高安全性和高容量發揮的電解質溶液，并實現了其在鋰硫電池器件中的使用。相關研究成果發表在《納米能源》（NanoEnergy,2017,39,262-272）上。

鋰硫電池因具有較高的能量密度和低廉的成本，是目前國際研究熱點之一。多硫化鋰的飛梭效響應金屬鋰界面不穩定是鋰硫電池面臨的關鍵挑戰。

一直以來，科研人員使用硝酸鋰添加劑來處理上述問題，但是硝酸鋰、炭黑、單質硫共存的電池體系存在安全隱患。該研究團隊首次設計出一類不含硝酸鋰的高性能電解液，兼具較低的多硫化鋰溶解度（Ksp）、較高的鋰離子傳導率、較高的單質硫利用率和優異的金屬鋰界面穩定性。采用該電解液組裝的4000mAh鋰硫電池器件，其比功率可達60Wkg-1，比能量可達350Whkg-1，且能穩定循環30次以上，此技術有望使太陽能無人飛機連續飛行1個月。該工作為鋰硫電池電解液材料的設計制備提供了新思路。

上述研究工作得到國家自然科學基金委、教育部能源材料化學協同創新中心（iChEM）、中科院青年創新促使會和大連化物所百人計劃項目等資助。

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