Een nieuwe bevinding over de rol van LiNO3 in lithium-zwavelbatterijen

Lithiumnitraat (LiNO3) is het meest bestudeerde additief en co-zout voor de elektrolyt van lithium-zwavel (Li-S) batterijen, De bekende functie ervan is de redox-shuttle van oplosbaar lithiumpolysulfide (PS, Li2Sn) te onderdrukken, hetgeen tot uiting komt in een verhoging van het coulombisch rendement en de cyclusstabiliteit van de batterij, alsook in een verminderde zelfontladingssnelheid. Het huidige inzicht in deze functie is dat LiNO3 reageert met Li om een robuuste oppervlaktelaag te vormen die vervolgens de Li anode beschermt tegen reactie met het opgeloste PS. Er is echter weinig bekend over de zwavelkathode, behalve dat LiNO3 de prestaties van de batterij vermindert en nadelig beïnvloedt wanneer de batterij wordt ontladen tot minder dan 1,7 V. In dit artikel rapporteren wij een nieuwe bevinding over de rol van LiNO3 in het mogelijk maken van een stabiele cyclus van de zwavelkathode. Wij tonen aan dat LiNO3 in staat is om de omzetting van goed oplosbaar PS naar licht oplosbaar elementair zwavel tegen het einde van het laadproces te katalyseren, en dat de combinatie van een oplosbaar nitraat in de elektrolyt en een onoplosbaar nitraat in de zwavelkathode leidt tot synergetische verbetering. Bovendien wordt een mogelijk mechanisme voorgesteld voor de katalyse van LiNO3 op de omzetting van PS in elementaire zwavel.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.