鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:4056次 | 2019年11月22日
鋰硫電池的電解液材料有什么特殊的要求?
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題。
鋰硫電池的問題和缺點(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)性能差的問題,有研究團(tuán)隊(duì)通過在電解液引入陽離子來絡(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。