什么是锂硫电池?有什么优缺点?
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2021-02-25 17:25 更新 水轮机 •  1067
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锂硫电池是一种新兴研发中的电池,算是由锂电池改进而来的一种,负极是锂金属,正极是硫,其电极反应在理论上是:2Li+S=Li2S,当然实际上要更为复杂。而且锂硫电池理论上还是一种可以充电的电池。 由于锂硫电池还没有正式投入使用,因此锂硫电池的一些优点仍是在理论中的,例如:能量密度高,某些Li–S电池能提供的比能约为500 Wh / kg,甚至优于多数锂离子电池的150–250 Wh / kg,其次是原材料成本低,单质硫在地球中储量很丰富,甚至石油冶炼的副产物就能提供丰富的硫磺,因此正极材料硫的成本很低。此外,能源消耗少,低毒,而且容易回收,正极为单质硫和碳,负极为金属锂组成单一,硫极易升华,简单的加热就可以将正极中硫进行回收,因此未来废旧锂硫电池的回收再利用相对简单,成本低。相比之下,锂离子电池的回收就麻烦多了,而且成本也比较高。

而锂硫电池的缺点就是比较明显的了,也是明显阻碍锂硫电池发展的原因,首先单质硫的电子导电性和离子导电性差,硫材料在室温下的电导率极低,反应产生的Li2S也是电子绝缘体,不利于电池的高倍率性能(因此正极材料中往往会加入碳)。而且Li2S等产物不溶于电解液,沉积在导电骨架的表面,这会导致部分硫化锂脱离导电骨架,无法进行可逆的充电,造成了容量的衰减。 正极材料,硫和硫化锂在充放电过程中会有高达79%的体积膨胀/收缩,这种膨胀会导致正极形貌和结构的改变,导致硫与导电骨架的脱离,从而造成容量的衰减。锂硫电池的中间放电产物会溶解到有机电解液中,增加电解液的黏度,降低离子导电性。因为这些缺点的阻碍,使得锂硫电池还没能投入使用。

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2021-02-25 18:05 更新 侧卫 •  5763