中国研究人员开发新型氧化还原介质 改善锂硫电池缓慢的反应动力学

盖世汽车讯锂硫电池具有超高的理论能量密度，有潜力成为下一代储能设备。但由于硫氧化还原反应动力学缓慢，这种电池的正极受到严重限制，其实际能量密度似乎远低于理论值。据国外媒体报道，来自北京理工大学和清华大学的研究人员提出了一种高效的氧化还原中介策略，有望推动锂硫电池的实际应用。

(来源:SpringerLink)

锂硫电池的高理论能量密度来源于锂负极和硫正极的反应。在放电过程中，化学能转化为电能时，硫溶解成多硫化锂，进一步溶解成固体硫化锂。然而，当这种转化过程发生时，动力学或化学反应速度相当慢。在恶劣的工作条件下，它的速度会进一步变慢。

为了解决缓慢的动力学挑战，研究人员开发了一系列加速器来促进电池的反应。在锂硫电池中，这种促进剂通常作为硫主体或夹层材料来增强反应动力学。那么，即使使用了促进剂，电池的性能也会慢慢下降，因为固体硫化锂沉积物往往会在电催化活性位点堆积。通过进一步的研究，研究人员发现使用可溶性氧化还原介质可以有效地增强动力学。在化学上，这种氧化还原介质可以还原或氧化多硫化锂，并进一步在电极表面将其再生。

先前的研究已经证明，使用氧化还原介质是解决微型钮扣电池中动力学缓慢的有效机制。为了适应更高功率的锂硫柔性电池，有必要开发一种先进的氧化还原介质。因此，研究小组使用一种名为5，7，12，14-并五苯(或PT)的有机分子开发了一种氧化还原介质。在高能量密度锂硫柔性电池中，这种介质将有助于促进硫氧化还原动力学。

这项工作为多硫化物的还原提供了一种有效的氧化还原介质，可以增强动力学。同时证实了复合氧化还原介质在实际高密度锂硫电池中的应用潜力。北京理工大学研究员博-李权说:“具体来说，铂氧化还原介质提供了一个化学旁路，有助于将多硫化锂还原为硫化锂，从而降低反应阻力，提高沉积能力。”

为了全面调控阴极硫的氧化还原动力学，研究人员下一步将开发高度先进的氧化还原介质。借助这种先进介质，通过电解液设计或启动锂主体保护锂金属负极，实现高能量密度、长周期、低成本、高安全性的锂硫电池。

盖世汽车讯锂硫电池具有超高的理论能量密度，有潜力成为下一代储能设备。但由于硫氧化还原反应动力学缓慢，这种电池的正极受到严重限制，其实际能量密度似乎远低于理论值。据国外媒体报道，来自北京理工大学和清华大学的研究人员提出了一种高效的氧化还原中介策略，有望推动锂硫电池的实际应用。

(来源:SpringerLink)

锂硫电池的高理论能量密度来源于锂负极和硫正极的反应。在放电过程中，化学能转化为电能时，硫溶解成多硫化锂，进一步溶解成固体硫化锂。然而，当这种转化过程发生时，动力学或化学反应速度相当慢。在恶劣的工作条件下，它的速度会进一步变慢。

为了解决缓慢的动力学挑战，研究人员开发了一系列加速器来促进电池的反应。在锂硫电池中，这种促进剂通常充当硫主体或夹层材料，以增强反应动力学……那么，即使使用了促进剂，电池的性能也会慢慢下降，因为固体硫化锂沉积物往往会在电催化活性位点堆积。通过进一步的研究，研究人员发现使用可溶性氧化还原介质可以有效地增强动力学。在化学上，这种氧化还原介质可以还原或氧化多硫化锂，并进一步在电极表面将其再生。

先前的研究已经证明，使用氧化还原介质是解决微型钮扣电池中动力学缓慢的有效机制。为了适应更高功率的锂硫柔性电池，有必要开发一种先进的氧化还原介质。因此，研究小组使用一种名为5，7，12，14-并五苯(或PT)的有机分子开发了一种氧化还原介质。在高能量密度锂硫柔性电池中，这种介质将有助于促进硫氧化还原动力学。

这项工作为多硫化物的还原提供了一种有效的氧化还原介质，可以增强动力学。同时证实了复合氧化还原介质在实际高密度锂硫电池中的应用潜力。北京理工大学研究员博-李权说:“具体来说，铂氧化还原介质提供了一个化学旁路，有助于将多硫化锂还原为硫化锂，从而降低反应阻力，提高沉积能力。”

为了全面调控阴极硫的氧化还原动力学，研究人员下一步将开发高度先进的氧化还原介质。借助这种先进介质，通过电解液设计或启动锂主体保护锂金属负极，实现高能量密度、长周期、低成本、高安全性的锂硫电池。

标签：北京发现

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