锂硫(Li–S)电池由于其高理论能量密度和低成本而成为大规模储能和车辆电气化的有前途的技术。降低硫阴极孔隙率最近被认为是提高电池实际能量密度和最小化孔隙填充电解质以延长贫电解质条件下电池寿命的可行策略。锂硫电池直接使用低孔隙率阴极会导致电极润湿性差、电极反应不均匀，从而导致电池早期失效。

太平洋西北国家实验室Dongping Lu和Yucheng Fu等为了理解和减轻与使用低孔隙率电极相关的障碍，通过明确考虑电极润湿性影响和电极形态，进行了多尺度建模以预测电极润湿性、电解质扩散及其对Li–S电池中硫反应的影响。

本文要点：

（1）

多尺度模型表明，对于低孔隙率电极，增加电极中的二次粒子尺寸对于提高电极润湿性和电池性能至关重要。不均匀的电解质分布也会导致不均匀的Li₂S沉淀。这导致孔道堵塞增加，并可能降低放电容量。在相同的平均润湿百分比条件下，电解质分布曲线也会影响电池性能。如果大多数电解质位于隔膜/阴极界面区域附近，硫将被更有效地利用。

（2）

这项研究为低孔隙率电极材料和设计提供了新的见解，并有望加速实用高能锂硫电池的开发。

参考电竞投注官网 :

Fu, Y., Singh, R. K., Feng, S., Liu, J., Xiao, J., Bao, J., Xu, Z., Lu, D., Understanding of Low-Porosity Sulfur Electrode for High-Energy Lithium–Sulfur Batteries. Adv. Energy Mater. 2023, 2203386.

DOI: 10.1002/aenm.202203386

https://doi.org/10.1002/aenm.202203386