顶刊日报丨郑南峰杨四海李兰冬方晓亮

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1.EES：高重量能量密度锂硫电池锂硫（Li-S）电池的研究随着硫正极和锂金属负极在富电解质条件下性能的提高而得到蓬勃发展。然而，由于锂硫电池只有在较低的电解质/硫（E/S）比下才能获得高的重量能量密度，贫电解质条件下的严重性能退化正成为制约锂硫电池发展的瓶颈。有鉴于此，厦门大学郑南峰教授，方晓亮教授等人报道了一种新型的以钛氧簇（TOC）为增强剂的凝胶聚合物电解质（GPE），开发了具有低E/S的电池，本研究为开发高能量密度锂硫电池提供了一条新的途径。本文要点：1）研究人员选择聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVFH）作为聚合物基体，所选TOC具有环状的{Ti32O16}主干，呈轮状，直径为2.69nm，高度为1.04nm。{Ti32O16}簇的EGH配体首先在室温下与聚乙二醇（PEG-）在二氯甲烷（CH2Cl2）中交换，得到TOC-PEG。然后，将TOC-PEG的CH2Cl2溶液与PVFH丙酮溶液按TOC-PEG/PVFH为5/95（重量/重量）比例混合，猛烈搅拌。将均匀的混合物进一步浇铸在聚四氟乙烯板上，固化后得到PVFH-TOC-PEG薄膜。最后，在充满氩气的手套箱中，将定制的PVFH-TOC-PEG膜浸入电解液中，得到了GPE膜。2）实验结果显示，所开发的电解质具有良好的机械性能和高的锂离子导电性，并具有良好的抑制多硫化物效应和锂枝晶形成的性能，从而使低E/S电池具有更高的容量和循环稳定性。值得注意的是，低E/S（3μL?mgS-1）电池在高硫负载量（10mgScm-2）和低正负容量比（1/1）下具有?Wh?kg-1的重量能量密度，并可持续运行次。电池学术iPei,etal,Titanium-oxoclustersreinforcedgelpolymerelectrolyteenablinglithium-sulfurbatterieswithhighgravimetricenergydensities,EnergyEnviron.Sci.,DOI：10./D0EEH

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