中年|锂硫精选：10篇好文回顾锂硫电池近期工作进展( 五 )
该工作证明了基于Li2S@TiS2核-壳粒子的纳米级封装概念最初是在液体电解质中开发的 ， 但在固态聚合物电解质中仍然是有效的 。 使用原位光学电池和硫K边X射线吸收 ， 作者发现多硫化物形成并被纳米级TiS2封装很好地捕获在单个颗粒内部 。 实验和密度泛函理论计算均证明 ， 即使在固态电解质中 ， 该TiS2封装层也具有催化Li2S氧化成硫的作用 。 通过将Li2S@TiS2正极与聚环氧乙烷基电解质和锂金属负极集成在一起 ， 可实现427 Wh kg-1的高电池级比能量 。 将液体电解质的材料设计概念引入固态Li-S电池代表了一个新的令人振奋的方向 。
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3.2 Advanced Energy Materials: 金属有机骨架衍生的锂硫电池固态电解质用于锂硫电池
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由于其可设计的化学结构和独特的离子输运孔/通道 ， MOF基材料不仅被用作纳米填料 ， 而且还被直接用作固态电解质 。
德州奥斯汀分校的Arumugam Manthiram教授等人在国际知名期刊Advanced Energy Materials上发表题为“A Metal Organic Framework Derived Solid Electrolyte for Lithium–Sulfur Batteries”的文章 。 本文第一作者为Poramane Chiochan 。
在该工作中 ， 作者提出了一个锂硫电池与一个基于MOF的固态电解质（MOF-SSE）和Li2S6正极 。 MOF-SSE是在UIO（奥斯陆大学首次开发的MOF结构）的基础上发展起来的 ， 但带有磺酸锂（SO3Li）基团接枝（称为UIOSLi） 。 UIOSL-SSE在锂硫电池的运行中起着多种重要作用 。 （1）隔离作用 ， 防止负极和正极之间的电接触；（2）为锂离子在两个电极上的电化学反应提供了离子通道；（3）作为屏障防止多硫化物的穿梭 。 在UIO中接入SO3Li官能团可使SSE在室温下的电导率提高到3.3×10-4 s cm-1 。 混合电解质锂硫电池与UIOSLi-SSE和Li2S6正极电解质表现出显著的倍率能力、高库仑效率和长循环性 。
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