三元共价无机骨架正极

无穿梭效应

以共价无机骨架将硫和硒原子锁定在框架内，从结构上杜绝多硫化物的生成与穿梭。

Chen-Chen, Lu · 贺婷 · Liao, Kexuan · Lu, Hang · 马健 · Feng, Yutong · Meng, Shuo · 张弛 · 杨金虎

Advanced Materials 2023

参数信息

面容负载量

10.5 mg cm⁻²

技术优势

从源头杜绝穿梭

硒原子嵌入硫链，阻止硫原子相互键合形成长链多硫化物，因此穿梭效应在材料层面即被排除。

高负载下仍能打

该正极在10.5 mg cm⁻²的高面容负载下，依然给出高容量和出色的容量保持率，远超商业应用要求。

离子阻塞被解除

锂化后生成的Li₃PS₄具有四面体构型，既能作为优良的锂离子导体促进扩散，又作为三维空间屏障和化学锚点抑制多硫化物溶解。

应用场景

• 锂硫电池：用该正极直接消除穿梭效应，无需再添加隔膜或电解液抑制剂。
• 高比能电池：高面容负载下仍保持高容量，可推动软包电池能量密度突破。
• 硫正极：替代传统S/C复合正极，从材料层面抑制多硫化物溶解。