【摘 要】
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论文采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)及X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对正极产物进行分析及确认.硫正极上主要产物是Li2S2,Li2S,ROLi,HC02Li和Li.SO..ROLi,HC02Li是电解液溶剂DOL和DME的降解产物,而LixSOy是活性物质的不可逆氧化产物.充电循环过程中,ROLi和HC02Li会随着Li2S2、Li2S向
【机 构】
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湖南省长沙市国防科学技术大学航天科学与工程学院,长沙,410072
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论文采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman)及X射线光电子能谱(XPS)等测试手段对正极产物进行分析及确认.硫正极上主要产物是Li2S2,Li2S,ROLi,HC02Li和Li.SO..ROLi,HC02Li是电解液溶剂DOL和DME的降解产物,而LixSOy是活性物质的不可逆氧化产物.充电循环过程中,ROLi和HC02Li会随着Li2S2、Li2S向聚硫锂转化而再此进入电解液中,充电过程结束时正极上主要产物是LixSOy,其在正极结构中不可逆沉积,能够对由聚硫锂溶出所产生的空间起到支撑作用,所以随着循环进行正极不再发生显著的体积变化.由于Li2S2和Li2S能够与电解液中的长链聚硫锂发生反应,生成中链聚硫锂而溶解在电解液中,因此Li2S2和Li2S的可逆性良好,电池20次循环后由此造成的不可逆硫含量占正极中总硫量低于10％.虽然这些残留的Li2S2和Li2S也会导致部分活性物质损失,但对电池容量衰减的影响是有限的.随着循环的进行,硫活性物质的氧化加剧,20次循环后正极上约有50％的硫以氧化态存在,所以硫活性物质的不可逆氧化是影响Li-S电池容量衰减的重要原因之一.
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