基于多电子氧化还原反应的Li-S电池具有超高理论能量密度，因此备受研究人员的关注。锂硫电池中Li₂S/Li₂S₂(简记为Li₂S_1/2)的沉淀反应对于实现较高的硫利用率至关重要。然而，人们对于处于工作状态中的电池里的Li₂S_1/2沉淀反应的动力学效应知之甚少。在本文中，清华大学的张强教授与北京理工大学的Jiaqi Huang 以及曲阜师范大学的Wancheng Zhu等对锂硫电池中Li₂S_1/2成核与生长过程对于电流密度的依赖行为进行了深入研究并将这种依赖关系用作高载量高硫含量锂硫电池的设计原则。一般来说，Li₂S_1/2的成核密度与电流密度的三分之二次方成正比，从高电流密度到低电流密度的转变改变了Li₂S_1/2从表面沉积到溶液介导生长的沉积路径。此外，在常规的醚类电解质中多硫化物中间体和Li₂S_1/2的流动性也限制了其在溶液中的生长速度。这种依赖关系为设计轻质、高比表面积的硫正极提供了参考，研究人员利用这种依赖关系设计了硫含量达到93.4 wt.%且具有高容量（1269 mAh /g）的锂硫电池。

Long Kong, Jiaqi Huang, Wancheng Zhu, Qiang Zhang et al, Current-Density Dependence of Li2S/Li2S2 Growth in Lithium–Sulfur Batteries, Energy Environ. Sci., 2019

DOI: 10.1039/C9EE01257E

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