中科院物理所索鎏敏AEnM：390 Wh/kg & 880 Wh/L实用化锂硫软包电池

背景：锂硫电池因其极高的理论能量密度被视为下一代动力电池的有力候选者，但其循环寿命短，早期失效与正极中心区域因过早进入贫液状态引发的反应异质性密切相关。研究目的：为解决上述问题，中科院物理所索鎏敏团队提出了一种定制设计的梯度正极结构，旨在通过匹配电解液的梯度分布，维持整个正极区域一致的电解液/活性物质比例，以提升容量释放和延长循环寿命。结论：该梯度正极结构通过中心储液和协调电解液消耗与补充，确保了电解液分布均匀，实现了均相反应和均匀的压力分布。在软包电池中验证实现了390 Wh/kg和880 Wh/L的双高能量密度，并将循环寿命从4次显著延长至50次（基于容量保持率）和45次（基于库仑效率≥80%），证明了该设计在克服反应异质性、提升锂硫电池实用化性能方面的有效性。