鋰硫電池的優(yōu)勢(shì)非常明顯：具有非常高的理論容量；材料中沒有氧，不會(huì)發(fā)生析氧反應(yīng)，因而安全性能好；硫資源豐富且單質(zhì)硫價(jià)格極其低廉；對(duì)環(huán)境友好，毒性小。但鋰硫電池真正應(yīng)用還面臨著一些問題，主要包括：



　?。?）導(dǎo)電性和導(dǎo)鋰性差：?jiǎn)钨|(zhì)硫中硫分子是以8個(gè)S相連組成冠狀的S8，屬于典型的電子、離子絕緣體，其室溫下電導(dǎo)率僅為5×10-30S/cm。而且產(chǎn)物L(fēng)i2S2和Li2S也都是電子絕緣體。因而活性物質(zhì)的利用率不高、倍率性能不佳。目前主要通過制備小尺寸的硫碳復(fù)合材料來解決鋰硫電池正極材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)鋰性問題。



　?。?）多硫化鋰穿梭效應(yīng)：在鋰硫電池充放電過程中，長(zhǎng)鏈多硫化鋰Li2Sx（4<x≤8）會(huì)溶解至電解液中，穿過隔膜，達(dá)到負(fù)極并被還原成短鏈的多硫化鋰Li2Sx（2<x≤4）和不可溶的Li2S2、Li2S，腐蝕負(fù)極。其中可溶性的多硫化鋰還會(huì)穿過隔膜重新回到正極，這種來回穿梭的現(xiàn)象被稱為多硫化鋰的穿梭效應(yīng)，如圖所示。此效應(yīng)將導(dǎo)致鋰硫電池的活性物質(zhì)自放電，造成材料庫(kù)侖效率不高。


 

　?。?）體積膨脹問題：硫在完全充電轉(zhuǎn)化為硫化鋰時(shí)，體積膨脹達(dá)76%，容易引起正極材料的結(jié)構(gòu)被破壞，影響活性物質(zhì)的穩(wěn)定性，造成容量衰減。



　?。?）金屬鋰負(fù)極：由于硫本身不含鋰原子，所以必須使用金屬鋰單質(zhì)作為負(fù)極材料，但這樣一來就不可避免會(huì)產(chǎn)生鋰金屬的枝晶問題，帶來安全隱患。



　　盡管鋰硫電池還存在著一些問題，近些年隨著對(duì)鋰硫電池研究的深入，通過減小硫顆粒尺寸、對(duì)硫材料進(jìn)行包覆、制備硫碳復(fù)合材料、對(duì)多硫化鋰吸附、改進(jìn)電解液等多種措施，在提高硫材料的容量和循環(huán)性方面取得了很多進(jìn)步。