新型高供體數鋰硫電池電解液

在鋰硫電池中，多硫化鋰作為連接正極氧化態物種硫和還原態物種硫化鋰的橋梁，起到了重要作用。由于在實用電池中電解液用量很小，多硫化鋰溶解度有限，因此會造成硫利用率低等問題。近日，韓國首爾國立大學的Kookheon Char和Jang Wook Choi課題組使用酰胺類高供體溶劑為鋰硫電池電解液，實現了貧液鋰硫電池的高能量密度。

本文要點

1) 首次提出以1,3-二甲基-2-咪唑啉酮（DMI）為鋰硫電池溶劑。DMI對多硫化鋰溶解度高，且二者不發生反應；

2) 作者使用0.5 M LiNO3作為添加劑來穩定鋰負極，以提升鋰硫電池循環性能；

3) 在5 μL/mg(s)的液硫比，0.03 C倍率條件下，電池展示出1595 mAh/g的比容量，80周循環后容量保持率為59.6 %。

鋰硫（Li-S）電池因其成本低、能量密度高而引起了人們的極大興趣。然而，嚴重的多硫化物的穿梭效應和鋰枝晶不可控生長都極大地阻礙了Li-S電池的商業化進程。近年來，用來同時調控多硫化物行為和抑制鋰枝晶生長的合理方法得到了迅速發展。然而，高性能鋰硫電池的主要障礙仍然在于有限的雙功能材料候選材料，以及缺乏有效可定制設備的先進技術。近年來，3D打印(3DP)技術的蓬勃發展，極大地促進了儲能和生物醫學電子領域的設備創新。