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祝贺姜智鹏关于过锂化有机硫正极以制备稳定的超厚锂负极用于实际的锂硫电池的文章被ACS Nano接收!

目前报道的大部分锂硫电池是基于理想的测试条件(低面容量,海量电解液和大过量锂负极),锂负极的问题往往被忽视了。当严格控制锂硫电池的测试条件以满足实用化需求时(面容量>6 mAh/cm2,液硫比<3,N/P比<2),锂负极界面处的副反应,锂离子的不均匀沉积和每次循环时的体积变化愈发明显。这些问题对锂负极提出了巨大的挑战,所以开发稳定的超厚锂负极是当前锂硫电池迈向实用化之路上迫在眉睫的工作。该工作通过对一种典型的有机正极材料——硫化聚丙烯腈(SPAN)进行过锂化处理(放电到0V以下以沉积金属锂),成功构建了一种稳定的超厚锂负极。SPAN结构中的多聚吡啶N能够作为有效的亲锂位点调控锂离子沉积动力学,均匀分布的S-S/C-S键能够在过锂化过程中原位形成富含Li2S的SEI层。从而使得这种方法构建的超厚锂负极既能使锂均匀沉积以匹配高面容量的硫正极并减少N/P比,又能有效的抑制界面处的副反应以降低液硫比。这项工作不仅对传统的硫正极尤其是有机硫正极提供了独特的见解,还对锂硫电池迈向实用化具有重要的指导意义。

文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c06133