清华大学张强/北理工李博权JACS：弱溶剂化电解液中多硫化锂的动力学分析与调控

本文研究了锂硫电池中多硫化锂（LiPS）在弱溶剂化电解液中的动力学问题及其对电池性能的影响。锂硫电池因其高理论能量密度（2600 Wh kg−1）而受到关注，但LiPS与锂负极的副反应导致电池寿命缩短。通过引入弱溶剂化电解液，虽然降低了副反应速率，但LiPS的正极动力学受到损害，导致电池极化增加和能量密度降低。研究通过理论计算和实验分析，发现弱溶剂化电解液中LiPS的电荷转移势垒和活化能显著提升，这是电化学极化增加的主要原因。为解决这一问题，研究团队在正极侧引入电催化剂，有效降低了电化学极化，提高了电池的循环稳定性。最终，通过结合弱溶剂化电解液和电催化剂，实现了在实际能量密度381 Wh kg−1下稳定循环35圈的锂硫软包电池。这一研究为高比能长循环锂硫电池的开发提供了重要策略。