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关于锂硫电池材料的改性研究
2019-03-21
来源:亚科官网
锂硫电池(Li-S)具有高的理论比容量和能量密度,以及硫的低成本和环境友好等优势,受到研究者们的广泛关注,成为最有应用前景的高容量存储体系之一。锂硫电池自身存在不足,限制了其商业化应用,目前锂硫电池材料改性研究,是提高电池各方面性能的关键之一,对提高导电性、抑制穿梭效应、减轻锂电极腐蚀,从而提高电池电化学性能具有重要作用。
什么是锂硫电池
锂硫电池是以硫元素作为电池正极,金属锂作为负极的一种锂电池。目前,以三元材料为正极的锂离子电池,其能量密度在2020年前后将接近理论值,难以超过350Wh/kg,而要制造400Wh/kg以上的二次电池,则需要开发新的锂电池体系。利用硫作为正极材料的锂硫电池,硫的理论比容量和电池理论比能量分别达到了1675mAh/g和2600Wh/kg,远高于目前商业化的锂离子电池,锂硫电池体系或将崛起,成为高能新型电池的主要研究方向之一,为锂电领域的发展和探索提供更多思路和可能。
锂硫电池存在的不足
锂硫电池存在的主要不足是:锂多硫化合物溶于电解液;硫作为不导电的物质,导电性非常差,不利于电池的高倍率性能;硫在充放电过程中,体积的扩大缩小非常大,有可能导致电池损坏。
针对锂硫电池存在的不足,研究者主要通过以下技术路线进行解决。一是电极材料改性,添加一种或多种电子导体与硫复合达到提高导电性的目的;二是通过设计导电相的结构使其具有吸附多硫化物的能力,抑制多硫化物过多的溶解;三是改进电池的电解液体系;四是锂负极的保护。目前锂硫电池材料改性研究,是提高电池各方面性能的关键之一。
相关链接:锂硫电池
本文由苏州亚科科技股份有限公司编辑