9月30日消息,Giovanni Ceccio与Jiri Vacik 9月29日在arXiv发布研究,针对锂硫(Li-S)电池的多硫化物穿梭效应提出隔膜改性方案:用离子溅射技术在聚乙烯(PE)隔膜表面沉积LAGP(锂铝锗磷酸盐,NASICON型固态电解质)纳米薄膜,并以Ni、Co等铁磁元素进一步修饰。
多硫化物穿梭是锂硫电池寿命衰减的主因——中间产物在正负极间往复迁移导致活性物质损失与自放电。LAGP因NASICON结构的高离子导电性已被证明可有效抑制穿梭,但其陶瓷脆性限制了柔性应用。将LAGP做成隔膜表面的纳米薄膜,兼顾聚合物隔膜的机械柔性与薄型化优势与LAGP的电化学功能:SEM表征显示改性隔膜形貌均匀,阶梯伏安法(staircase voltammetry)证实涂层显著影响多硫化物扩散并抑制穿梭,减少了不希望的副反应。
锂硫电池理论能量密度(2600Wh/kg)数倍于锂离子体系,是下一代高比能电池的重要候选。隔膜功能化是不改变电芯主体系的“低侵入”改性路线,若与硫正极载量提升工程协同,有望共同推动Li-S体系走出实验室。
(来源:arXiv)