鋰硫電池的電解液材料的特殊要求有哪些？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-08 20:44
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鋰硫電池電解液具有較高的能量密度和低廉的成本，是儲(chǔ)能領(lǐng)域的重要研究方向，鋰硫電池是鋰電池的一種，典型的鋰硫電池一般采用單質(zhì)硫作為正極,金屬鋰作為負(fù)極的一種鋰電池。
利用硫作為正極材料的鋰硫電池，理論容量較高。當(dāng)然，鋰硫電池既然是鋰電池，自然也是綠色環(huán)保，無(wú)污染的。鋰硫電池主要用醚類的電解液作為電池的電解液，電解液中加入一些添加劑，可以非常有效的緩解鋰多硫化合物的溶解問(wèn)題。
鋰硫電池的問(wèn)題和缺點(diǎn)
1.循環(huán)壽命短：多硫化鋰飛梭、多硫化鋰歧化、電解液分解、金屬鋰枝晶粉化等問(wèn)題
2.導(dǎo)電性不好：硫作為不導(dǎo)電的物質(zhì)，導(dǎo)電性非常差，不利于電池的高倍率性能
3.性能較低：無(wú)法滿足大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的要求
4.穩(wěn)定性較低：硫在充放電過(guò)程中，體積的擴(kuò)大縮小非常大，巨大的體積變化會(huì)破壞電極結(jié)構(gòu)
5.硫和硫化鋰的密度分別為2.07和1.66g·cm-3,在充放電過(guò)程中有高達(dá)79%的體積膨脹/收縮,膨脹會(huì)導(dǎo)致容量的衰減
為了解決鋰硫電池多硫化鋰的溶解以及電池循環(huán)性能差的問(wèn)題，有研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)在電解液引入陽(yáng)離子來(lái)絡(luò)合多硫根離子，有效提高了多硫化鋰在電解液中的穩(wěn)定性。
采用該鋰硫電池電解液的鋰硫電池能量可達(dá)300Wh/kg，且穩(wěn)定循環(huán)100次以上，容量保持率約70%。，主要是采用固體電解質(zhì)、凝膠電解質(zhì)或在電解液中添加LiNO3離子液體等措施，提高了活性物質(zhì)硫的利用率，從而達(dá)到改善鋰硫電池的循環(huán)性能的目的。對(duì)于硫基復(fù)合正極材料的改性，主要是將具有良好導(dǎo)電性能及特定結(jié)構(gòu)的基質(zhì)材料與單質(zhì)硫復(fù)合制備高性能的硫基復(fù)合正極材料。
