锂离子电池和锂硫电池有什么差别？

锂硫电池属于锂离子电池吗_锂离子电池和锂硫电池有什么差别

中文名：锂硫电池

比容量：高达1675mAh/g

电池正极：硫元素

电池负极：金属锂

锂硫电池以硫为正极反应物质，以锂为负极。放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所供应的放电电压。在外加电压用途下，锂硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。根据单位质量的单质硫完全变为S2-所能供应的电量可得出硫的理论放电质量比容量为1675mAh/g，同理可得出单质锂的理论放电质量比容量为3860mAh/g。锂硫电池的理论放电电压为2.287V，当硫与锂完全反应生成硫化锂（Li2S）时。相应锂硫电池的理论放电质量比能量为2600Wh/kg。

硫电极的充电和放电反应较复杂，截止2013年对硫电极在充电和放电反应中出现的中间产物还没有明确的认识。锂负极与硫正极的充放电反应如式（1-1）至式（1-4）所示，硫电极的放电过程重要包括两个步骤，分别对应两个放电平台。式（1-2）对应S8的环状结构变为Sn2-（3≤n≤7）离子的链状结构，并与Li+结合生成Li2Sn，该反应在放电曲线上对应2.42.1V附近的放电平台。式（1-3）对应Sn2-离子的链状结构变为S2-和S22-并与Li+结合生成Li2S2和Li2S，该反应对应放电曲线中2.11.8V附近较长的放电平台，该平台是锂硫电池的重要放电区域。YuanLixia等人研究了锂硫电池中硫正极的电化学反应过程。他们认为放电时位于2.52.05V电位区间对应单质硫还原生成可溶的多硫化物及多硫化物的进一步还原，位于2.051.5V电位区间对应可溶的多硫化物还原生成硫化锂固态膜，它覆盖在导电碳基体表面。充电时，硫电极中Li2S和Li2S2被氧化S8和Sm2-（6≤m≤7），并不能完全氧化成S8，该充电反应在充电曲线中对应2.52.4V附近的充电平台。

典型的锂硫电池一般采用单质硫作为正极，金属锂片作为负极，它的反应机理不同于锂离子电池的离子脱嵌机理，而是电化学机理。

锂硫电池以硫为正极反应物质，以锂为负极。放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所供应的放电电压。在外加电压用途下，锂硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。根据单位质量的单质硫完全变为S2-所能供应的电量可得出硫的理论放电质量比容量为1675mAh/g，同理可得出单质锂的理论放电质量比容量为3860mAh/g。锂硫电池的理论放电电压为2.287V，当硫与锂完全反应生成硫化锂（Li2S）时。相应锂硫电池的理论放电质量比能量为2600Wh/kg。

硫电极的充电和放电反应较复杂，截止2013年对硫电极在充电和放电反应中出现的中间产物还没有明确的认识。锂负极与硫正极的充放电反应如式（1-1）至式（1-4）所示，硫电极的放电过程重要包括两个步骤，分别对应两个放电平台。式（1-2）对应S8的环状结构变为Sn2-（3≤n≤7）离子的链状结构，并与Li+结合生成Li2Sn，该反应在放电曲线上对应2.42.1V附近的放电平台。式（1-3）对应Sn2-离子的链状结构变为S2-和S22-并与Li+结合生成Li2S2和Li2S，该反应对应放电曲线中2.11.8V附近较长的放电平台，该平台是锂硫电池的重要放电区域。YuanLixia等人研究了锂硫电池中硫正极的电化学反应过程。他们认为放电时位于2.52.05V电位区间对应单质硫还原生成可溶的多硫化物及多硫化物的进一步还原，位于2.051.5V电位区间对应可溶的多硫化物还原生成硫化锂固态膜，它覆盖在导电碳基体表面。充电时，硫电极中Li2S和Li2S2被氧化S8和Sm2-（6≤m≤7），并不能完全氧化成S8，该充电反应在充电曲线中对应2.5~2.4V附近的充电平台。

锂硫电池重要存在三个重要问题：1、锂多硫化合物溶于电解液；2、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；3、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。