​用于抑制锂硫软包电池死锂堆积的可再生氧化还原介质

本文研究了锂硫电池在实际应用中面临的主要问题，如锂枝晶的生长和死锂的积累，这些问题导致电池容量快速衰减和安全隐患。研究提出了一种新的氧化还原介质筛选策略，并引入了TEMPO作为氧化还原介质，有效抑制了死锂的堆积和锂枝晶的生长。通过DFT计算和多种表征技术，研究发现TEMPO能优先与死锂和新形成的锂沉积尖端发生反应，形成并维持稳定的SEI层，从而减少枝晶的形成。此外，研究还发现TEMPO在正极通过电化学氧化再生成，继续参与激活死锂的反应。实验结果表明，使用TEMPO的锂硫软包电池在1C倍率下可实现超过140次的稳定循环。这项研究不仅验证了氧化还原介质在改善锂硫软包电池性能方面的有效性，还为未来锂硫电池氧化还原介质的设计提供了理论指导。