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Lithium Azide as an Electrolyte Additive for All‐Solid‐State Lithium–Sulfur Batteries

Abstract

Of the various beyond‐lithium‐ion battery technologies, lithium–sulfur (Li–S) batteries have an appealing theoretical energy density and are being intensely investigated as next‐generation rechargeable lithium‐metal batteries. However, the stability of the lithium‐metal (Li°) anode is among the most urgent challenges that need to be addressed to ensure the long‐term stability of Li–S batteries. Herein, we report lithium azide (LiN3) as a novel electrolyte additive for all‐solid‐state Li–S batteries (ASSLSBs). It results in the formation of a thin, compact and highly conductive passivation layer on the Li° anode, thereby avoiding dendrite formation, and polysulfide shuttling. It greatly enhances the cycling performance, Coulombic and energy efficiencies of ASSLSBs, outperforming the state‐of‐the‐art additive lithium nitrate (LiNO3).

Lithiumazid begünstigt die Bildung einer dendritfreien und hoch ionenleitfähigen Grenzflächenschicht auf Li‐Elektroden. Die Folge sind verbesserte Lade‐Entlade‐Charakteristika und eine höhere Schwefelnutzung von Lithium‐Schwefel‐Zellen.

Autoren:   Gebrekidan Gebreslase Eshetu, Xabier Judez, Chunmei Li, Alex Bondarchuk, Lide Mercedes Rodriguez-Martinez, Heng Zhang, Michel Armand; Gebrekidan Gebresilassie Eshetu, Xabier Judez, Chunmei Li, Oleksandr Bondarchuk, Lide M. Rodriguez‐Martinez, Heng Zhang, Michel Armand
Journal:   Angewandte Chemie
Band:   129
Ausgabe:   48
Jahrgang:   2017
Seiten:   15570
DOI:   10.1002/ange.201709305
Erscheinungsdatum:   25.10.2017
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