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?Arumugam Manthiram教授AFM：三碲化鋰電解液添加劑穩(wěn)定鋰負極同時提高硫正極的利用率

盡管有可能成為下一代儲能技術，但實用的鋰硫（Li-S）電池仍然受到鋰金屬負極循環(huán)性差和硫物種轉換動力學遲緩的困擾。

圖1 LiTe₃的設計和表征

德克薩斯大學奧斯汀分校Arumugam Manthiram等采用簡單一步法合成了三碲化鋰（LiTe₃），并將其用作Li-S電池的新型電解液添加劑，以調整電池的反應動力學，并在電極表面引入SEI保護層。研究顯示，LiTe₃能迅速與多硫化鋰反應，并作為氧化還原介質，大大改善正極動力學和正極活性材料的利用。此外，在負極表面形成的Li₂TeS₃/Li₂Te富集的界面層增強了離子傳輸，穩(wěn)定了鋰的沉積。

圖2 電化學性能研究

通過調節(jié)負極和正極兩側的化學反應，這種添加劑在傳統(tǒng)醚類電解液中濃度僅為0.1M就可以使無負極的Li-S電池穩(wěn)定運行。電化學性能顯示，采用LiTe₃添加劑的電池在100次循環(huán)后能保持71%的初始容量，而對照組電池只保持23%。更重要的是，隨著Te的高利用率，該添加劑使無負極軟包全電池在貧電解液條件下的循環(huán)性能顯著提高。

圖3 SEI分析及LiTe₃的作用示意

Lithium Tritelluride as an Electrolyte Additive for Stabilizing Lithium Deposition and Enhancing Sulfur Utilization in Anode-Free Lithium–Sulfur Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI：10.1002/adfm.202304568

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