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众所周知,这些可溶解的中间体可以通过包裹的方式防止泄露。充放电过程中,
core-shell结构的保护壳层会发生破裂,从而引起聚合硫化物中间体的泄露。于是,研究人员设计出了具有空心壳层的S@TiO2,S@聚合物等yolk-shell结构,或者其他限域结构,有效解决了体积膨胀造成的聚合硫化物泄露以及粉化的问题。
图3. S嵌在介孔碳中
2. SEI膜(固体-电解质中间相)的稳定性
在锂电池中,常用电解液中有机碳酸盐的还原电位比负极材料的工作电压要高。因此,在电池充电过程中,电解液会被还原,并在电极表面生成一层SEI膜。这层膜可以传导锂离子,却不导电,从而会在负极材料表面越长越厚。稳定的SEI膜对负极材料的钝化作用有助于负极材料高库伦效率和长期稳定性的实现,然而,体积变化导致SEI不断变化,难以维持稳定。
图4. Si表面SEI膜的形成与稳定策略
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