科学家发明包裹锂流电池正极材料的新技术

锂硫电池有望应用于动力电池、便携式电子产品等领域，但其内部多硫化物穿梭效应导致的循环寿命短的问题将限制其未来的实际应用。几天前，中国科学院苏州纳米技术研究所的陈立志团队在锂硫电池的研究方面取得了进展。相关结果发表在《自然》杂志上。com。

传统的涂覆策略是在硫阳极材料颗粒外制备涂层，然后将该材料制备成阳极，与电解质等一起组装成电池。然而，在传统的涂覆策略中有一个不可克服的矛盾:如果材料颗粒在组装电池之前涂覆有完美的涂层，电解质很难扩散到材料内部，导致内部的硫不能参与充放电过程；如果材料没有被完全涂覆，聚硫化物(充电和放电过程中的中间产物)仍会从正极材料中扩散出来，导致穿梭效应。由于这个原因，研究人员先前已经在碳/硫复合颗粒上生长了含有孔隙的不完美的预涂层，然后将由这种材料制备的正极与含有特殊添加剂的电解质一起组装成电池。当电解质渗入碳/硫颗粒时，添加剂将与预涂层反应，在颗粒外部原位形成致密涂层。

这种原位涂覆策略避免了传统方法的缺点，不仅实现了电解质和材料的渗透，而且限制了多硫化物的扩散。结果表明，采用新的包覆策略后，锂硫电池的库仑效率和循环寿命显著提高，在高放电率条件下，电池组表现出优异的循环稳定性。