大连化物所锂硫电池电解液材料研究获进展

近日，中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员张华民、李先锋和副研究员张洪章团队，利用低Ksp抑溶效应固定多硫化锂和界面聚合成膜效应保护金属锂，设计、制备出兼具高稳定性、高安全性和高容量发挥的电解质溶液，并实现了其在锂硫电池器件中的应用。相关研究成果发表在《纳米能源》（NanoEnergy,2017,39,262-272）上。

锂硫电池因具有较高的能量密度和低廉的成本，是目前国际研究热点之一。多硫化锂的飞梭效应和金属锂界面不稳定是锂硫电池面临的关键挑战。

一直以来，科研人员使用硝酸锂添加剂来解决上述问题，但是硝酸锂、炭黑、单质硫共存的电池体系存在安全隐患。该研究团队首次设计出一类不含硝酸锂的高性能电解液，兼具较低的多硫化锂溶解度（Ksp）、较高的锂离子传导率、较高的单质硫利用率和优异的金属锂界面稳定性。采用该电解液组装的4000mAh锂硫电池器件，其比功率可达60Wkg-1，比能量可达350Whkg-1，且能稳定循环30次以上，此技术有望使太阳能无人飞机连续飞行1个月。该工作为锂硫电池电解液材料的设计制备提供了新思路。

上述研究工作得到国家自然科学基金委、教育部能源材料化学协同创新中心（iChEM）、中科院青年创新促进会和大连化物所百人计划项目等资助。