近日，我校電子信息學(xué)院李仕琦老師以第一作者和第一單位在Energy Storage Materials（影響因子：16.28）發(fā)表了題為“Encapsulation methods of sulfur particles for lithium-sulfur batteries: A review”（DOI: 10.1016/j.ensm.2020.09.005）的綜述論文（以下簡(jiǎn)稱“論文一”）。李仕琦老師和Texas Tech University的Zhaoyang Fan教授為該論文共同通訊作者。另外，今年2月份，李仕琦老師以第一作者和第一單位在Energy Storage Materials上發(fā)表了題為“Recent progress in developing Li2S cathodes for Li–S batteries”（DOI: 10.1016/j.ensm.2020.02.010）的綜述論文（以下簡(jiǎn)稱“論文二”）。我校程知群教授和董志華副教授、同濟(jì)大學(xué)伽龍教授、Texas Tech University的Zhaoyang Fan教授為該論文共同作者。
鋰硫電池因其理論比能量超過350 Wh/kg而備受青睞。然而，由于單質(zhì)硫不良的電子導(dǎo)電性、聚硫鋰的穿梭效應(yīng)、硫電極脫嵌鋰過程中較大的體積變化等原因，鋰硫電池往往表現(xiàn)出庫(kù)倫效率低、循環(huán)穩(wěn)定性不佳、自放電嚴(yán)重等問題。近年來，研究者發(fā)現(xiàn)對(duì)單質(zhì)硫的包覆能有效改善以上問題。論文一首先分析并總結(jié)了傳統(tǒng)注入法構(gòu)筑硫電極的局限性，指出了包覆法的優(yōu)勢(shì)，接下來評(píng)述了單質(zhì)硫的納米化方法和各種包覆方法及其所形成的衍生結(jié)構(gòu)，比較了各種包覆方法對(duì)電池性能的影響并深入分析了內(nèi)部機(jī)理，最后對(duì)包覆法應(yīng)用前景進(jìn)行了展望并指出了該領(lǐng)域亟待解決的問題，為推進(jìn)鋰硫電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用指明了方向。
傳統(tǒng)鋰硫電池以金屬鋰為負(fù)極。鋰電極中枝晶的形成將消耗電解液并有可能刺破隔膜從而帶來安全隱患，而采用硫化鋰電極替代硫電極，可以規(guī)避金屬鋰的使用，并且硫化鋰的高溫穩(wěn)定性有利于其工業(yè)化處理。但是硫化鋰電極的引入將帶來諸多其他問題，最為突出的是活化勢(shì)壘過高，論文二深入分析了活化電位產(chǎn)生的機(jī)理并總結(jié)了降低活化勢(shì)壘的策略，評(píng)述了硫化鋰電極的制備工藝以及硫化鋰基全電池在電解液、非金屬鋰負(fù)極方面的研究進(jìn)展，最后指出了該領(lǐng)域在科研和產(chǎn)業(yè)化方向亟待深入研究的六個(gè)問題。
