祝贺郎双雁同学关于锂硫电池中锂盐调控的界面机制的研究工作被J. Am. Chem. Soc.接收发表！

锂-硫（Li-S）电池理论能量密度高达2600 Wh kg^-1，并且硫元素在自然界中含量丰富，价格低廉，被广泛地认为是未来储能领域应用的重要发展方向。锂硫电化学反应中的界面过程非常复杂，比如在放电过程中，单质硫在阴极／电解质界面经历还原至可溶性多硫化物和不溶性Li₂S₂/Li₂S的固-液-固相转变。其中，多硫化物的溶解可导致电池内部穿梭效应，造成不溶性Li₂S₂/Li₂S的沉积，从而导致界面电阻升高以及循环比容量持续降低。针对此类现象，锂硫电化学研究中需要解决的基础科学问题之一体现为理解和调控硫化物的沉积／溶解及其界面动力学。已有大量报道显示锂盐种类及其浓度对锂硫电池的电化学性能有较大影响；然而，对于锂盐对硫阴极/电解液界面电化学反应过程的调控机理尚不清晰。深入理解纳米尺度上锂盐调控的界面机理对于电解液的优化和电池设计有重要指导意义。

利用原位原子力显微镜（AFM），研究实时监测了多硫化锂（LPS）半液态电池中固态硫化物成核、生长和分解的动态演变过程，其中，在双（氟磺酰基）酰亚胺锂（LiFSI）和双（三氟甲磺酰基）酰亚胺锂（LiTFSI）的二元盐电解质中观察到层状和球形Li₂S的电化学共沉积及其不同的溶解模式。结合非原位分析表征，研究发现<200>的优势反应方向影响了不同锂盐电解液中Li₂S不同的分解路径和行为，这也是导致不同锂盐体系Li-S电池电化学性能有所差异的重要原因。此外，锂盐对电解液中离子扩散和离子间相互作用也有一定影响，进而改变不同锂盐环境下的反应动力学。理解Li-S电化学的电解质依赖性对于界面研究至关重要，为设计高容量Li-S和其他可再充电电池提供了一个全新的视角。该成果近期发表在《Journal of the American Chemical Society》上。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.8b02057

Interfacial Mechanism in Lithium–Sulfur Batteries: How Salts Mediate the Structure Evolution and Dynamics

J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 8147-8155.

图1. 锂盐调控锂硫界面硫化物演变示意图。