Li–X(X=S、Se和Te)键的化学硬度和固态转化动力学之间的统一相互作用使其能够对制造高能量密度锂硫电池的材料进行内在重塑。近日,庆熙大学Duho Kim、Jung Tae Lee 报道了锂硫电池化学键和固态动力学的统一相互作用
本文要点:
1) 作者使用三种阴极模型对这一概念进行评估:(i)Li2S,(ii)Se掺杂的Li2S(Se-Li2S),和(iii)Te掺杂的Li2S(Te-Li2S)。理论计算表明,Se-Li2S阴极中的Li−X键具有较低的化学硬度,并且Te-Li2S正极的化学硬度以较高的速率降低。
2) 电化学测量和非原位X射线光电子能谱分析表明,在掺杂Se和Te的晶相中的固态转化反应过程中,局部结构效应导致相变势垒降低。对三种硫化物基阴极的研究揭示了固态转换区相变动力学背后的机制,阐明了利用硫阴极的全部潜力来实现高能量密度的锂硫电池。
Tae Hwa Hong et.al Unified Interplay of Chemical Bond and Solid-State Kinetics in Lithium–Sulfur Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202300636
https://doi.org/10.1002/aenm.202300636