清华大学张强Joule | 竞争性阴离子配位克服锂硫电池中的电荷转移势垒！
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2026-05-10 08:30
文章摘要
该研究由清华大学张强教授和北京理工大学李博权教授团队完成，背景在于锂硫电池中锂盐阴离子的作用除离子传导和界面形成外尚不明确。研究目的是探究阴离子对多硫化锂（LiPS）行为的调控机制。结论表明，团队首次揭示了阴离子诱导的竞争性溶剂化机制：阴离子与弱溶剂化溶剂竞争LiPS的内溶剂化壳层，加强阴离子配位并削弱弱溶剂配位，能加速均相与非均相反应中LiPS的氧化还原动力学，克服电荷转移势垒。作为验证，双（氟磺酰）亚胺（FSI⁻）阴离子的配位降低了活化极化，使安时级软包电池在0.35C高倍率下实现622 Wh kg⁻¹的能量密度并稳定循环。该工作挑战了传统对阴离子作用局限于传输或成膜的观点，为同时实现高能量密度和长循环寿命的锂硫电池建立了新范式。
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