北极星储能网讯:由于硫极高的自然丰度和高达2500 Wh kg-1的理论能量值，低成本的Li-S电池引起人们的广泛关注。Li-S电池的放电过程是由硫单质获得电子及电解质中添加具有特定性质（如氧化电势、溶解度、电化学稳定性等）的醌衍生物作为氧化还原介质（RM），在0.5℃时，Li2S电极的初始充电在2.5V以下，后续放电容量高达1300 mAh gs-1。此外，使用RM可以有效地防止了Li2S沉积，很好的解决了极化增加和循环时容量降低的问题。该成果近日以题为“Designing a Quinone-Based Redox Mediator to Facilitate Li2S Oxidation in Li-S Batteries”发表在知名期刊Joule上。

图一：量身定制的RM促进Li2S氧化

（A）使用含有和不含Li2S电极的DOL/DME电解质（20 μL）中的80mM AQT的半电池的电压曲线；

（B）与不含Li2S且仅含有160 mM AQT的电池相比，具有Li2S和160 mM AQT混合物的半电池的恒电流放电曲线；

（C）电解液(20 μL)中使用和不使用AQT (80mM)循环的Li2S电极(0.7 mg cm-2)的电压曲线；

（D）0.1C时（C）中对应的dQ/dV曲线。

图三：利用AQT改善Li2S电极的循环稳定性

（A）采用12.5 mL mg-1的电解液与Li2S的比值制备高质量负载Li2S阴极(4 mg cm-2和6 mg cm-2)的容量保持率和库仑效率；

（B）高质量负载电极的100个循环的电压分布变化；

（C）（B）中相应的平均充电和放电电压。

小结

作者提出了一种利用聚醚链连接蒽醌氧化中心，以最小过电位促进Li2S氧化的有效策略，该策略具有理想的氧化电位、高稳定性和足够的电解质溶解度。此外，作者还提供了直接的实验证据，证明AQT可以防止多硫化物溶解，并保持电极形态，以确保异常的循环稳定性。总的来说，将AQT作为RM的引入是一种简单有效的方法，可以在具有挑战性的条件下显著增强硫氧化还原化学的多个方面。传统的方法通常需要制备复杂的纳米结构，这样不可避免地会增加电池成本，与此不同的是，RMs可以简单地添加到电解液中，因此适合大规模生产，使锂电池成为一种可行的技术。

原标题:崔屹&鲍哲南最新Joule：引入醌的氧化还原介质以促进Li-S电池中的Li2S氧化