什么是鋰硫電池，鋰硫電池的優(yōu)缺點(diǎn)

前段時(shí)間澳洲莫納什大學(xué)的外國(guó)科學(xué)家向大伙兒正式宣布了一個(gè)喜訊，外國(guó)科學(xué)家聲稱(chēng)他們研制出了一類(lèi)新型的電池，電池總體的電容量及續(xù)航能力，可以可以說(shuō)是上現(xiàn)階段當(dāng)今世界工作效率最高的鋰硫電池，這一種電池可以讓觸屏手機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行五天及以上，亦或是在新能源汽車(chē)滿(mǎn)格電的狀況下機(jī)動(dòng)車(chē)行駛距離超過(guò)一千公里。實(shí)際上有挺多的人對(duì)鋰硫電池很感興趣的，那今天我們來(lái)看一下什么是鋰硫電池，鋰硫電池的優(yōu)缺點(diǎn)。

什么是鋰硫電池

鋰硫電池是鋰電池的一類(lèi)，截至2019年尚始終處于科研開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)。鋰硫電池是以硫元素做為電池正極,金屬鋰做為負(fù)極的一類(lèi)鋰電池。單質(zhì)硫在地球中儲(chǔ)藏量極為豐富，有著價(jià)格實(shí)惠、綠色環(huán)保等特性。使用硫做為正極材料的鋰硫電池，其材料理論比電容量和電池理論比能量較高，分別超過(guò)1675毫安時(shí)/g和2600Wh/kg，大大高過(guò)商業(yè)上普遍使用的鈷酸鋰電池的電容量(<150毫安時(shí)/g)。并且硫是一類(lèi)對(duì)綠色環(huán)保的元素，對(duì)環(huán)境基本上沒(méi)有環(huán)境污染，是一類(lèi)非常有市場(chǎng)前景的鋰電池。

鋰硫電池的優(yōu)點(diǎn)

1.鋰硫電池重量輕

其輕質(zhì)的特性有利于電池總體能量密度的提高。根據(jù)三類(lèi)石墨烯的共同反應(yīng)，全石墨烯硫正極可建立多達(dá)九十%的活性物質(zhì)利用率與出色的循環(huán)穩(wěn)定性能。

2.鋰硫電池導(dǎo)電性能好

使用高孔容石墨烯做為硫載體，一部分氧化石墨烯做為間隔層，高導(dǎo)電石墨烯做為集流體，明確提出了全石墨烯基正極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。高孔容石墨烯建立了電極材料80wt%的硫含量與電極5mgcm-2的硫載量。

3.成本低、材料來(lái)源范圍廣

結(jié)構(gòu)特征簡(jiǎn)潔明了且材料來(lái)源范圍廣，非常低的產(chǎn)品成本、對(duì)環(huán)境危害小的特性及極強(qiáng)的續(xù)航能力，讓諸多的企業(yè)管理者認(rèn)為是鋰電池的最合適同類(lèi)產(chǎn)品。

4.結(jié)構(gòu)特征特殊，續(xù)航能力強(qiáng)，穩(wěn)定性高

使用獨(dú)具特色的橋接結(jié)構(gòu)特征，創(chuàng)新性的對(duì)硫陰極進(jìn)行了配備，使之有著更強(qiáng)的應(yīng)力負(fù)荷及穩(wěn)定性能，續(xù)航能力及穩(wěn)定性有了極大幅度的提高

鋰硫電池的缺點(diǎn)

第一、單質(zhì)硫及其放電終產(chǎn)物硫化鋰(Li2S)的導(dǎo)電性很差，致使活性物質(zhì)利用率較低以及動(dòng)力學(xué)性能較差，嚴(yán)重影響電池的高倍率性能

第二、蓄電池充電操作過(guò)程中產(chǎn)生的多硫化鋰在醚類(lèi)電解液終溶解性相對(duì)較大，會(huì)轉(zhuǎn)移至負(fù)極表面層并再次發(fā)生自放電反應(yīng)，致使較低的庫(kù)倫效率;

第三、硫化鋰可與金屬鋰負(fù)極反應(yīng)生成硫化鋰并沉積在其表面層，致使活性物質(zhì)的損失以及負(fù)極性能的惡化;無(wú)法根據(jù)可逆的充電操作過(guò)程反應(yīng)變成硫亦或是是高階的多硫化物,造成了電容量的前所未有損耗。

第四、硫在蓄電池充電操作過(guò)程中的體積發(fā)生變化相對(duì)較大，可損壞正極的結(jié)構(gòu)特征穩(wěn)定性能。

第五、鋰硫電池使用金屬鋰做為負(fù)極,除了金屬鋰自身的基酶,金屬鋰負(fù)極在蓄電池充電操作過(guò)程會(huì)再次發(fā)生體積發(fā)生變化,并比較容易生成枝晶。

第六、鋰硫電池檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究進(jìn)行較多,單位面積上硫載量一般都在3.0mg·cm-2以下,進(jìn)行高負(fù)載量極片的研究對(duì)于得到高性能鋰硫電池有著至關(guān)重要市場(chǎng)價(jià)值。