近日，美國德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員研發(fā)出一種新型電解液添加劑。 以ArumugamManthiram教授為牽頭人的科研小組經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，使用五硫化二磷(P2S5)作為電解液添加劑，可以把已經(jīng)商業(yè)化的Li2S粒子直接用作鋰硫電池的高容量陰*材料，無需再經(jīng)過復(fù)雜的合成或者使用可充電的終止電壓(會導(dǎo)致電解液的穩(wěn)定性和安全性降低)。

大量使用已經(jīng)商業(yè)化的粒子可以大幅降低以鋰硫為陰*的鋰硫電池的生產(chǎn)成本。該片論文發(fā)表在美國化學(xué)學(xué)會的《物理化學(xué)快報雜志》上。科研人員在論文中指出，該發(fā)現(xiàn)對安全**的Li2S作為電池陰*材料和制造低成本、無鋰的鋰硫電池都*具重要意義。

鋰硫電池的理論容量非常高，達(dá)到～2500 Wh kg?1，要求使用鋰金屬作為陽*，但是鋰金屬在電池陽*中會逐漸退化并對電池的安全性和性能造成影響。有一種可選的替代方法就是把沒有鋰的電池陽*(例如錫和硅)和硫化鋰陰(~1166 mAh g-1 )*連在一起。

科研人員經(jīng)研究證實，使用硫化鋰在*初的充電階段有很大的困難，并且和新的多硫化合物的集結(jié)有關(guān)。

電壓障礙可以通過在充電初期使用終止電壓解決，但是會造成普遍使用的醚基電解液的不穩(wěn)定以及電池電化學(xué)性能的衰退。

科研人員對比了鋰硫陰*在電解液和P2S5在CR2032紐扣電池中的性能。經(jīng)過對比，鋰硫陰的可逆放電容量為~800mAh g-1，經(jīng)歷80次充放電后容量仍可高達(dá)83%，庫倫效率仍近乎100%。

科研人員得出的結(jié)論是：P2S5和Li2S的交互作用會導(dǎo)致槽電阻降低，加快Li2S被氧化成多硫化合物，大大降低了初次充電的電壓坪。キャンパス アディダスアディダス オリジナルスキャンパス アディダス

科研人員補(bǔ)充道，當(dāng)Li2S和P2S5的摩爾比為7:1時，就會在Li2S表面生成一層厚厚的固態(tài)電解液之前，發(fā)生***的電化學(xué)反應(yīng)。由于P2S5核心結(jié)構(gòu)被激活，微米級別的Li2S會在活化作用發(fā)生時得以保留，而活化作用只是表面效果。