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锂硫电池的充电机制 -
实现此类突破的主要障碍之一是对Li-S电池运行背后的机制缺乏基本理解。特别是，如果形成的多硫化物物种是可逆的，以及所有这些过程如何取决于电解质的类型和量以及活性材料的量，则尚不清楚什么是电荷和排放机制。因此，在各种条件下对Li-S电池进行操作的表征迫切需要确定充电，放电和停用过程的基本方面。
使用可扩展阴极和安全的甘醇二甲醚基电解质实现可持续的锂硫电池
摘要：研究粘稠的甘醇二甲醚溶剂可能有助于寻找安全的电解液以促进锂硫 (Li-S) 电池的应用。因此，本文对使用不易燃的四乙二醇二甲醚添加低粘度 1,3-二氧戊环 (DOL) 的电解液进行了彻底研究，以实现可持续的 Li-S 电池。该电解质的特点是低可燃性、约 200°C 的热稳定性、25°C 时离子电导率超过 10 − 3 S cm − 1、Li + 迁移数约为 0.5、电化学稳定窗口从 0 至约 4.4 V vs Li + /Li，Li 剥离沉积过电位为 ∼ 0.02 V。DOL 含量从 5 wt % 逐渐增加到 15 wt % 会提高 Li + 运动的活化能，降低迁移数，稍微限制阳极稳定性，并降低 Li/电解质电阻。该电解质用于 Li − S 电池，其复合材料由硫和多壁碳纳米管以 90:10 的重量比混合而成，利用了优化的集流体。对阴极的结构、热行为和形貌进行了初步研究，并在使用标准电解质的电池中使用。该电池可进行超过 200 次循环，硫负载增加至 5.2 mg cm − 2，电解质/硫 (E/S) 比降低至 6 μ L mg − 1 。随后将上述硫阴极和基于甘醇二甲醚的电解质组合成安全的 Li − S 电池，其循环寿命和输出容量与研究浓度范围内的 DOL 含量相关。关键词：Li − S 电池、甘醇二甲醚电解质、低可燃性、MWCNT、集电器、E/S 比
锂硫电池纳米阵列结构的合理设计：最新进展和未来前景
摘要 锂硫电池因其突出的理论能量密度而被视为未来储能系统的有希望的候选材料。然而，它们的应用仍然受到几个关键问题的阻碍，例如硫物质的低电导率、可溶性多硫化锂的穿梭效应、体积膨胀、缓慢的氧化还原动力学以及不可控的锂枝晶形成。人们投入了大量的研究精力来突破阻碍锂硫电池实现实际应用的障碍。最近，由于不含添加剂/粘合剂、体积变化的缓冲、高硫负载和锂枝晶的抑制，纳米阵列 (NA) 结构已成为锂硫电池中高效耐用的电极。在本文中，回顾了 NA 结构在锂硫电池中的设计、合成和应用的最新进展。首先，概述了 NA 结构电极在锂硫电池中的多功能优点和典型的合成策略。其次，NA 结构的应用
锂硫电池的前瞻性生命周期评估用于固定能量存储
摘要：锂硫（LI-S）电池代表了一种有希望的下一代电池技术，因为它可以达到高能密度，而无需含有锂之外的任何稀有金属。与锂离子电池（LIBS）相比，从环境和资源的角度来看，这些方面可以从环境和资源的角度使Li-S电池成为有利的位置。目前大规模生产LIB，而Li-S电池则没有。因此，使用前瞻性生命周期评估（LCA）来评估大规模生产的LI-S电池的环境和资源稀缺影响，以构成摇篮到门口和摇篮到摇篮的范围。构建了六个方案，以解释潜在的发展，总体目的是确定减少（未来）环境和资源影响的参数。特定的能量密度和电解质盐的类型是减少摇篮到门的两个最重要的参数，而对于摇篮到宽度的范围，电力源，循环寿命，并且再次是特定的能量密度，是最重要的。此外，我们发现Li-S电池的水透明铝回收利用可能有益于降低矿产资源的影响，但不一定有助于降低其他环境影响。关键字：锂硫电池，大规模储能，生命周期评估，回收，气候变化■简介
基于 Lyten 3D Graphene™ 的先进锂硫电池
Li-S 电池与锂离子电池相比具有显著优势，但由于多硫化物穿梭导致循环寿命较短，因此受到阻碍。先进材料公司 Lyten 开发了新型 3D Graphene™ 材料，该材料具有机械柔性和导电框架以及分层多孔结构，旨在潜在地限制硫和多硫化物并减轻多硫化物穿梭。Lyten 3D Graphene™ 材料在 Li-S 电池中表现出比商用纳米碳更高的硫利用率，并且与 Lyten 新的受保护锂阳极、先进电解质和多功能隔膜相结合，使 Li-S 电池的比能与当前的锂离子电池相当（~250 -275 Wh/kg）。然而，循环寿命相对较短，纽扣电池在 100% DOD、C/3 下循环 300 次，多层软包电池和 18650 圆柱形电池在 100% DOD 下循环 150 次，在 50% DOD 下循环超过一千次。通过进一步调整 3D 石墨烯和其他材料的进步，这两个类别都实现了稳步增长。对早期原型电池进行的初步安全测试对于含有锂金属阳极的 Li-S 电池产生了令人惊讶的良好结果。
评估锂硫电池的基于乙二醇的电解质
摘要：锂硫电池（LSB）是最有希望的下一代电池技术之一。第一个原型细胞比常规锂离子电池（LIB）显示出更高的特异能量，并且活性材料具有成本效益且普遍丰富。然而，Li-S电池仍然遭受了几个局限性，主要是周期寿命，细胞的频率以及缺乏组件生产价值链。由于该电池系统基于复杂的转换机制，因此电解质起着关键作用，不仅是针对特定能量的，而且还起着速率能力，循环稳定性和成本。在此，我们报告了基于乙二醇 - 乙酰溶剂的电解质，四甲氧基糖（TEG）和四甲氧基糖糖（TMG）。这些溶剂之前已经检查了超级电容器和Libs，但从未对LSB进行研究，尽管它们表现出了一些有益的特性，并且由于它们是几种化学物质的前体，因此已经建立了生产价值链。通过在TXG：DOL溶剂混合物中调节溶剂比和LITFSI浓度来建立一个专门适应的电解质组成。所获得的电解质显示出长的循环寿命以及较高的库仑效率，而无需使用Lino 3，这是一种正常导致细胞通信和安全问题的组件。此外，还进行了多层Li-S袋细胞中的成功评估。电解质得到了彻底的表征，并讨论了其硫转化机制。
用于先进锂硫电池的碳氮化物基材料……
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用于先进锂硫电池的 N/石墨烯
目前，锂离子电池 (LiB) 因其能量密度高、循环寿命长和可靠性好的优点而在储能设备中占据主导地位 [1,2]。为了满足电动汽车 (EV) 等新兴应用的需求，迫切需要开发新的储能技术 [3,4]。锂硫电池 (LiSB) 被认为是下一代储能装置之一，因为其能量密度优势超越了最先进的商业化 LiB [5-8]。此外，硫的储量丰富、环境友好和成本低廉使得 LiSB 在工业应用方面更具吸引力 [9-11]。然而，LiSB 的商业化需要解决一些问题，包括硫的利用有限、循环过程中体积变化大以及穿梭效应 [11-15]。人们已经付出了大量的努力来应对上述挑战。鼓舞人心的是，Ji 等人。开发了一种高度有序的多孔碳材料作为硫载体，以固定高阶锂多硫化物 (LiPS) (Li 2 S n ，n = 4, 6, 8) [16] 。从那时起，使用多孔碳作为硫的锚定材料已成为物理封装 LiPS 最流行的策略之一 [17,18] 。石墨烯纳米片因其优异的电导率/热导率和良好的柔韧性而被视为 LiSB 中很有前途的硫载体 [18 – 20] 。然而，非极性石墨烯和极性 LiPS 之间的物理相互作用太弱，不足以阻碍穿梭效应。为了克服这个问题
自支撑CoxP/Co3(PO4)2/C复合纳米纤维垫的合成及其作为锂硫电池多功能中间层的特性
超级电容器[18]、锌空气[19,20]和锂空气电池[21]以及锂离子、钠离子和钾离子存储负极。[22–24] 不同钴磷化物（Co x P：CoP+Co 2 P）[25]与氧化钴（Co x P/CoO）[26]的组合使这些材料多功能化并提高了其性能。另一方面，Co x P和Co 3 (PO 4 ) 2的联合作用对锂硫电池电化学性能和多硫化物转化机理的影响尚未研究。尽管钴磷化物具有广泛的潜在应用，但它们通常通过复杂的合成路线合成，包括在过量的磷源和还原剂中对钴或钴氧化物进行磷化。[22,24–26] 最近，Li等人。报道了使用化学计量的脱氧核糖核酸 (DNA) 作为 P 源，通过简便的静电纺丝和热处理成功合成了 Co 2 P/Co 2 N/C。[27] 另一方面，由于聚丙烯腈（碳源）溶液中无机组分的溶解度较差，限制了 Co 2 P 的含量。相反，使用水和乙醇可溶性的聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 作为碳源，可以合成无机组分含量高的碳复合材料。[28] 此外，还证实了 PVP 衍生的碳/SiO 2 复合纳米纤维垫可以作为多功能中间层，有效防止多硫化物的穿梭，并提高 S 基锂电池的电化学性能。[29,30]
用于推进锂硫电池的定制多孔框架材料
全球能源需求的不断增长以及化石燃料消耗引起的气候变化要求实施可再生能源技术。然而，风能和太阳能发电的间歇性要求可靠的能量储存。虽然二次电池由于其模块化和便携性而成为颇具吸引力的储能设备，但目前的电池技术，如锂离子电池 (LIB)，尚未达到广泛采用所需的能量密度和低成本。在迄今为止研究的各种电池化学中，锂硫 (Li-S) 电池作为 LIB 的有前途的替代品脱颖而出。锂硫电池可以实现 2,572 Wh kg -1 的高理论重量能量密度，几乎比目前的 LIB 高一个数量级。硫的储量丰富且成本低廉也使 Li-S 电池比现有的钴基 LIB 更实惠、更环保。然而，由于一种众所周知的“穿梭效应”现象，Li-S 电池的循环性较差。 1–4 在放电过程中，正极经历多电子转化过程，其中元素硫被还原为可溶性 Li 2 S x (x = 4-8)，然后终止于不溶性 Li 2 S。生成的可溶性多硫化物 (PS) 可以从正极浸出到电解质中，导致活性材料损失和电极表面钝化。这种穿梭效应导致容量衰减迅速、自放电率高和电池阻抗高。缓解多硫化物浸出的一种解决方案是在正极采用硫宿主材料。为了实现最佳的活性材料利用率和循环性能，应考虑硫宿主的极性、孔隙率和电导率，因为这些特性与其能力密切相关