【摘 要】
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以金属锂为负极、单质硫为正极的锂硫电池的理论比能量可达到2600 Wh kg1(锂和硫的理论比容量分别为3860 mAh g-l和1675 mAh g-1),远高于现阶段所使用的商业化二次电池,是一种很有前途的储能系统.此外,硫在地球的表层储量丰富且十分廉价,生产成本较低,也使得锂硫电池富有吸引力.在锂硫电池的充放电过程中,环状S8分子经过一系列结构和形态的变化,与锂离子反应生成可溶性长链多硫化物
【机 构】
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苏州大学能源学院,苏州市干蒋东路333号,215006
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以金属锂为负极、单质硫为正极的锂硫电池的理论比能量可达到2600 Wh kg1(锂和硫的理论比容量分别为3860 mAh g-l和1675 mAh g-1),远高于现阶段所使用的商业化二次电池,是一种很有前途的储能系统.此外,硫在地球的表层储量丰富且十分廉价,生产成本较低,也使得锂硫电池富有吸引力.在锂硫电池的充放电过程中,环状S8分子经过一系列结构和形态的变化,与锂离子反应生成可溶性长链多硫化物和不溶性短链多硫化物.在放电过程中,正极的中间产物长链聚硫离子溶解扩散至负极,在负极表面还原生成短链聚硫离子,后者又反向扩散至正极,在充电时这些短链聚硫离子再次被氧化成长链聚硫离子,这个过程消耗了充放电电量并限制了锂硫两极的电化学效率,严重影响了锂硫电池的可逆容量和库伦效率.
其他文献
由于高理论能量密度和重量能量密度,以及正极材料的丰富储量和低廉成本,锂硫电池成为极具吸引力的电化学储能系统.然而,锂硫电池在实际应用上仍面临硫的低利用率、较差的循环寿命和严重的自放电等问题.由于正极与隔膜侧的含硫组分的反应动力学问题难以解决,引发了多硫化物易扩散发生副反应、界面阻抗高、电池能量效率低等问题.本课题组提出在在隔膜功能层中引入对多硫化物反应具有催化功能的金属化合物，将具有高导电性的金属
高比能量二次电池是限制电动车大规模普及应用的关键因素之一,同时可穿戴设备、航空航天等领域也对二次电池的比能量提出了更高的要求.锂硫电池是最接近实用化的下一代二次电池体系,其理论比能量达到2600 Wh kg-1,实际比能量也有望达到600 Wh kg-1.目前,锂硫电池正处于实验室研究向实用化的转变的阶段,各种规格的锂硫电池样品已经面世,因此有必要对锂硫电池使用过程中面临的一些外特性进行研究,并分
随着便携式电子器件、电动工具、电动汽车和规模储能等领域的发展,人们对高比能量电池的需求日益增强.在众多二次电池中,锂硫电池以单质硫(理论比容量1672 mAh g-1)为正极,金属锂(理论比容量3861 mAh g-1)为负极,理论能量密度高达?2600 Wh kg-1,因而备受国内外学者的关注.众所周知,硫电极在充放电过程中会发生"溶解-沉积-溶解"的再分布过程,所生成的多硫化物中间产物伴随着复