微孔碳阴极的性能及碳酸盐和醚基电解质在锂–硫电池中阴极/固体电解质界面形成的影响

锂–硫电池（Li–S）受硫阴极转化反应控制，由于其高理论容量和硫的可持续性而成为一种有前景的技术。与商业可用的锂离子阴极相比，Li–S系统仍然因为可溶性多硫化物从阴极扩散而遭受不稳定的循环性能。该研究探讨了不同孔径的硫阴极，主要在微孔范围内（<2 nm）。我们使用基于碳酸盐和醚基电解质的工作以研究阴极/固体电解质界面对电池循环性能的影响。通过用不同的C/S比率对碳进行浸渍，我们发现最大硫浸渍率为61质量%，C/S比为1:1.5。最佳硫利用率和循环性能是在碳酸盐电解质和含有50质量% S的碳中实现的，特定表面积为2210 m²/g，总孔体积为1.20 cm³/g。我们的研究结果强调了设计具有优化孔结构的阴极以平衡硫的容纳、最小化硫的溶解以及减轻容量衰减的重要性。