锐钛矿型TiO_2及α-Al_2O_3抑制聚硫化锂扩散的第一性原理研究

由长链聚硫化锂的溶解和扩散引起的"穿梭效应"是导致锂硫电池性能严重劣化的原因之一。TiO_2和Al_2O_3作为常见的电极添加剂可以有效抑制聚硫化锂的扩散。本文通过第一性原理计算从分子层面探讨了锐钛矿型TiO_2及α-Al_2O_3抑制穿梭效应的机理。计算结果表明,TiO_2/Al_2O_3与聚硫化锂分子Li2SX(X=4,6,8)之间形成了化学键。其中,Li2SX(X=4,6,8)与锐钛矿型TiO_2(101)之间形成了Li-O键和和S–Ti键。Li2SX(X=4,6,8)与α-Al_2O_3(0001)之间形成了Li-O键和S-Al键。