锂硫 (Li-S) 电池商业应用的主要障碍在于充放电时体积变化巨大，硫和相关硫化物的导电性差，以及多硫化锂的穿梭效应导致硫负载不足(LiPS)。

近日，郑州大学Bing Ding, Guosheng Shao和东华大学的Peng Zhang等人在Advanced Functional Materials期刊上发表文章，提出了一种通用的“三区域”配置方法，包括：区域 I（硫源区域）、区域 II（LiPS 电催化区域）和区域 III（多功能屏蔽），用于高面积容量的 Li-S 电池。
 

【本文要点】
 

要点1、通过密度泛函理论理论模拟和一系列原位实验方法，进一步证实了基于 Sabatier 原理的 Region II 和 Region III 竞争关系的构型机制。

要点2、与传统的机械混合电极结构相比，有序集成的“三区”结构能够有效地防止 LiPS 穿梭，在 10.7 mg cm^-2 的硫负载下提供高重量能量密度。

要点3、 软包电池在硫负载量为 108 mg 时可实现 148.15 mAh 的高容量，远远高于大多数以前的电池和软包 Li-S 电池。

此外，令人印象深刻的是，在弯曲甚至部分损坏的情况下，软包电池仍然可以正常工作，显示出相当大的安全性。

Hou, R., Zhang, S., Zhang, Y., Li, N., Wang, S., Ding, B., Shao, G., Zhang, P., A “Three-Region” Configuration for Enhanced Electrochemical Kinetics and High-Areal Capacity Lithium–Sulfur Batteries. Adv. Funct. Mater. 2022, https://doi.org/10.1002/adfm.202200302
 

来源:能源学人   (责任编辑：子蕊)