四种新型含硫电解液添加剂

传统碳酸酯电解液与锂金属兼容性差，导致固体电解质界面膜（SEI）不稳定、活性锂持续损耗及枝晶生长，严重制约电池循环寿命。

1,3-二噻烷（1,3-dithiane）作为新型环硫醚添加剂，通过“极性反转”机制与阴离子调控作用，在锂金属电池正负极同步构建富含无机物的界面，显著提升循环稳定性。其分子结构中的硫原子通过强结合作用吸附于负极表面，诱导PF₆⁻参与成膜，将有机副产物转化为硫基无机物，增强溶剂抗分解能力。高硫含量环状硫醚添加剂1,3-二噻烷，实现了锂金属电池正负极界面的协同优化。

含硫双环化合物

3,3,9,9-四氧化物-2,4,8,10-四氧-3,9-二硫杂螺环[5.5]十一烷属于含硫双环硫酸酯类化合物，其硫酸酯基团可在充电时优先还原，与阳极表面形成共价键，改善SEI膜稳定性。这类化合物通过分子结构中的硫原子参与氧化还原反应，优化锂离子嵌入/脱嵌过程。

主要用于锂离子电池电解液添加剂，通过形成稳定的SEI层抑制溶剂共嵌入，提升电池寿命和安全性

硫醚基添加剂

ODTO（1,2,6-Oxadithiane2,2,6,6-tetraoxide）是最新研发的含硫添加剂，中文参考名字1,3-丙二磺酸酐，主要用于提升锂离子电池的循环性能，用于NMC532/石墨软包电池，通过增加SEI膜中LiF、Li₂CO₃等无机成分比例，提升离子电导率和界面稳定性。有效抑制溶剂分子嵌入石墨及电极表面副反应，显著改善电池循环稳定性。其效果优于传统添加剂如MMDS（甲烷二磺酸亚甲酯）。

4-巯基吡啶

锂硫（Li-S）电池因其硫单质的高理论比容量（1675mAhg-1）、高能量密度（2600Whkg-1）以及成本优势而备受瞩目。然而，锂硫电池面临两大核心挑战：一是可溶性中间产物多硫化物（LiPSs）在硫正极和锂负极间的“穿梭效应”，二是多硫化物转化动力学的缓慢。

他们通过在电解液中引入4-巯基吡啶（4Mpy），实现了对多硫化物转化路径的动态调节。这种氧化还原调节器型（RR）添加剂不仅有效减缓了多硫化物的穿梭，还解决了添加剂自身穿梭的问题。

4Mpy添加剂的氧化还原转化机制与传统电解液截然不同。在充电/放电循环中，4Mpy能够形成吡啶硫醇锂（Li-pyS），可逆地参与多硫化物的转化，从而动态地调控多硫化物向硫化锂的转化路径。