Baterias Práticas de Lítio–Enxofre: Além da Concentração Convencional de Eletrólito

Avanços na química de eletrólitos e o desenvolvimento de sistemas de eletrólitos revelaram que a concentração de eletrólito afeta significativamente o desempenho da bateria. No entanto, a relação entre a concentração de eletrólito, a formação de polissulfetos e o desempenho das baterias de lítio–enxofre (Li–S) permanece obscura, o que dificulta o progresso no desenvolvimento de baterias práticas de Li–S. Neste estudo, comparamos as estruturas do eletrólito e o desempenho de baterias de Li–S com várias concentrações de eletrólito e desenvolvemos um método que conecta interações microscópicas, parâmetros aparentes de eletrólito e desempenho da bateria. A relação entre polissulfetos e o sistema de eletrólito foi analisada em várias concentrações, o que revelou que sistemas com baixa concentração de sal de lítio, especialmente abaixo de 1 M, são mais adequados para baterias práticas de Li–S e que os polissulfetos desempenham papéis cruciais nos processos de transporte de íons em condições práticas. Este estudo apoia o desenvolvimento de eletrólitos para baterias práticas de Li–S e fornece orientação para controlar processos de transporte de íons em eletrólitos líquidos para outras baterias secundárias.