局部高浓度电解质中高温锂硫电池的失效机理和应对策略

本文针对高温条件下锂硫电池性能衰退问题展开研究。背景方面，传统醚类电解液在高温下结构不稳定且副反应严重，而局部高浓度电解质虽具热稳定性优势，但其高温应用机制尚不明确。研究目的为揭示局部高浓度电解质体系中高温锂硫电池的失效机理，并提出有效应对策略。通过系统分析发现，失效主因包括高阴离子浓度导致的Li2S成核过电位升高，以及温度升高引发的溶剂化结构松散化加剧多硫化物穿梭。为此设计出基于DEGDBE的局部中等浓度电解液，通过优化溶剂化结构和界面化学，在1-3.8V电压窗口下实现了0-80°C宽温域稳定循环，并成功构建安时级软包电池，能量密度达443 Wh/kg。结论表明该电解液设计兼具动力学优化与穿梭效应抑制双重优势，为高温锂硫电池商业化提供了新思路。