弱溶剂化醚电解质

SPAN正极固固转化

一种专门为硫化聚丙烯腈（SPAN）阴极设计的电解液，它能同时与SPAN和锂金属负极兼容，消除穿梭效应并能够在低温下正常工作。

Ma, Tao · Ni, Youxuan · Zha, Zhengtai · 宋琎 · Zhang, Weijia · Jia, Liqun · 孙强 · 谢伟伟 · 陶占良 · 陈军

Angewandte Chemie - International Edition 2023

参数信息

SPAN正极面容量

3.6 mAh cm-2

锂箔厚度

50 μm

过量锂百分比

5 %

软包电池稳定运行时间

1 month

锂沉积/剥离温度下限

-40 °C

技术优势

消除穿梭效应

弱溶剂化醚电解液具有阴离子富集的溶剂化结构，能在SPAN表面形成坚固的正极电解质界面，阻止多硫化物溶解到体相电解液中。

低温仍可逆

该电解液赋予锂离子快速电镀动力学，诱导高度可逆的锂沉积/剥离过程，温度范围从25 °C到-40 °C。

兼容高压实正极

基于该电解液，Li||SPAN全电池匹配高负载SPAN正极（约3.6 mAh cm⁻²）和50 μm锂箔，可在宽温度范围内稳定工作。

应用场景

• 锂硫电池：替换传统醚电解液，消除穿梭效应，提升锂硫电池循环稳定性。
• 低温电池：在-40 °C仍能实现高度可逆的锂沉积/剥离，支持低温电池开发。
• 高能量密度储能：兼容高负载正极和薄锂箔，助力高能量密度锂硫电池设计。
• 固态电池研究：实现SPAN固固转化，避免液态多硫化物生成，为固态电池研究提供思路。