分析锂硫电池的优缺点

利与弊

这里的优点和缺点并不是特别容易总结的，因为它们仍然处于实验阶段……列出两个归纳方面。

的优势

1)理论容量大，幻想空间大;

2)信息获取方便，价格低廉，决定了商业产品价格低廉;

缺点是，由于批量生产的间隔相对较远，自然重大缺点，仅归纳为四点。

1)电极与电解液相互呼应，简单构成高电阻率、低库仑功率的界面材料;

2)放电过程中生成的产物硫化锂是绝热不溶的，反应过程中含有不可逆成分，循环功能差;

3)锂电极产量的微小变化会导致电池所有功能的改变，并且有很多不可控的因素;

4)存在持续效应，自放电率很大。

3个锂硫电池的问题

锂硫电池技术已经存在了很长时间，但由于种种原因，它从未达到商业应用的水平。

在硫的正极中，首先遇到以下困难:

活性中心体溶解导致活性物质的损失。在循环过程中，中心长链多硫化物(Li2S4~Li2S8)在醚基电解液中短暂溶解，导致活性物质不断流失到电解液中。一些活性物质会一直保持溶解状态，这些物质不会起到充放电的用途，降低了电池的能量密度和功率密度。

2)正极数据为硫，反映了低导电率的硫化锂。硫和硫化锂离子电导率低导致穷人运输的离子电极,而硫化锂的积累在正极放电构成一层绝缘界面正极表面,使正极循环更糟。

3)锂金属中硫的体积变化较大。因为有一定的密度差异硫和硫化锂(2.03和1.66g厘米−3),硫有巨大的体积膨胀率的过程中完成硫化锂,锂在相反的过程,数量急剧减少,这可能导致崩溃和损坏的电极结构。

在锂负极方面，首先面对以下困难:

1)持续流动效应。这是锂硫电池的一个众所周知的问题。持续效应是指在电解液中溶解的长链硫化锂，它可以到达锂的阴极，通过化学方法回收，形成廉价的化合物。这些化合物不受极性的限制，一些低价的化合物可以再次回到硫正极，再次被氧化。这就是恒流效应。这种多硫化物级联效应发生在电池中，在循环过程中降低了系统的充放电能力，降低了库仑功率;锂硫电池在休息期间会出现严重的自放电，使得锂硫电池的应用价值大大降低。

2)固体电解质中心相(SEI)的积累不均匀。锂金属负极，金属与电解液之间的界面，电解液与负极之间的数据混响，并在负极表面构成SEI。这些SEI离子可以通过，但电子不能。多数情况下，SEI不均匀、致密，且存在各种孔洞，使电解液和阳极原料仍能接触和混响。锂金属和电解液的持续消耗导致电池可逆性差，降低了电池的使用寿命。

3)金属锂的枝晶生长。金属锂的非均相堆积形成锂枝晶的生长，导致大规模的SEI断裂，进一步消耗金属锂和电解液，影响电池寿命。部分电导率逐渐增大，阻抗增大，库仑功率减小。