电解液添加剂延长了锂硫电池的循环寿命

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据外媒报道，瑞典查尔莫斯理工大学和韩国庆尚国立大学的研究人员使用离子液体Py1，4TFSI作为电解液添加剂，以延长锂硫电池的循环寿命。

在电解液中加入离子液体并调节其浓度，可以增强SEI的稳定性，降低可燃性，提高电池的安全性。采用基于离子液体的电解液，高硫负荷(4mg/cm)的锂硫电池表现出600mAh/g的稳定容量，其循环时间是添加LiNO3添加剂(300: 150)电池的两倍。

锂硫电池因其高能量密度而受到人们的青睐。同时，它的材料具有低毒、丰富、低成本的特点。基于转化反应，锂硫电池由含硫正极和锂金属负极组成，其反应机理包括形成一系列多硫化锂(Li2SX，3X8)。这些多硫化物，尤其是长链多硫化物，可以溶解在普通电解质中，并且在穿梭过程中可以迁移到锂电极或从锂电极迁移。在“穿梭”过程中，多硫化物在电极上不断被还原和氧化，而不增加容量。这种穿梭机制会引起许多问题，包括活性物质的损失、寄生反应和锂金属阴极上绝缘界面的形成。

为了克服这些问题，有必要使用添加剂来改变电解质的性质。这些添加剂可以通过形成稳定的固体电解质界面来防止穿梭过程。最常见的添加剂是LiNO3。然而，LiNO3不断被消耗，并在循环过程中成为受害者。使用离子液体添加剂可以显著减少穿梭反应，提高库仑效率。同时，电解质的热稳定性提高，可燃性降低。此外，Py1，4TFSI可以促进固体电解质聚合界面的形成，而不是无机界面，有助于减少硫沉积，延长锂硫电池的寿命。

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