近期，溫州大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了Tb（鋱）電子存儲(chǔ)器，并將其應(yīng)用于鋰硫電池（Li?S電池）中，使該電池展現(xiàn)出極為出色的電化學(xué)性能、循環(huán)穩(wěn)定性、高硫載量和貧電解液能力，所以有望迎來(lái)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。
不同Tb電子存儲(chǔ)器SRR機(jī)理示意圖（圖源：Zhi Yang/Wiley Online Library）
鋰硫電池是以硫元素作為正極材料，金屬鋰作為負(fù)極材料的一種儲(chǔ)能電池，理論比能量達(dá)到2600Wh/kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于商業(yè)上廣泛應(yīng)用的鈷酸鋰電池的容量，因此被公認(rèn)為是目前常用鋰離子電池的最理想代替品之一，更適合應(yīng)用在電動(dòng)車、電動(dòng)飛機(jī)等產(chǎn)品中。此外，該電池中的硫材料具有來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉和對(duì)生態(tài)環(huán)境較為友好的特點(diǎn)。
但是，Li?S電池也存在一定的不足，比如單質(zhì)硫的導(dǎo)電性較差，可溶性多硫化物（LiPSs）的積累和穿梭。LiPSs的穿梭效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致活性材料損失和死硫形成、以及金屬鋰負(fù)極腐蝕，進(jìn)而嚴(yán)重影響電池的質(zhì)量。為了解決上述的問(wèn)題，溫州大學(xué)研究者向鋰硫電池中引入了稀土催化劑，以加速可溶性多硫化物的轉(zhuǎn)化，減少LiPSs在電解質(zhì)中的積累和遷移。
研究表明，Tb電子存儲(chǔ)器能夠在Li?S電池循環(huán)過(guò)程中動(dòng)態(tài)釋放/接收電子，并通過(guò)化學(xué)鍵如Tb?S吸附多硫化物，降低活化能壘，加速電子和鋰離子傳輸，同時(shí)能選擇性催化長(zhǎng)鏈和短鏈多硫化物轉(zhuǎn)化，因此表現(xiàn)出良好的電化學(xué)性能。其中，引入Tb3+/4+電子存儲(chǔ)器的Li?S電池具有優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性、高硫載量和貧電解液能力。
