低溫鋰硫電池（LSB）的發展受到了硫利用率低、循環性能差、平面Li2S生長、多硫化鋰（LiPSs）轉化受阻以及陽極穩定性差的抑制。近年來，低濃度電解質（LCE）已被用作解決上述問題的有效解決方案。然而，對多硫化物的聚集和沉積行為研究很少。近日，中南大學Wu Feixiang報道了用于低溫Li–S轉化化學的低濃度電解質實現多硫化鋰的防聚集和Li2S的3D生長。
本文要點：
1) 根據形態觀察和理論模型的生長模式分析，LCE中的Li2S成核轉變為初始核較少的漸進模式，這有利于Li2S的垂直生長，導致在冷條件下具有更完整的鋰-硫轉化反應。
2) 通過可視化實驗、計算模擬和漸進電化學阻抗譜，LCE抑制LiPSs聚簇的能力得到了驗證，這種抗聚簇能力有效地增強了Li–S轉化反應動力學。此外，在LCE中，具有LiF和Li2S/Li2S2的保護性SEI可以在陽極上形成并穩定陽極?？偟膩碚f，LCE的升壓效應和機理對未來設計用于高性能低溫LSB的低溫電解質具有重要意義。
Zengqiang Guan et.al Low Concentration Electrolyte Enabling Anti-Clustering of Lithium Polysulfides and 3D-Growth of Li2S for Low Temperature Li–S Conversion Chemistry Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202302850
