锂硫电池中多硫化锂捕获研究进展

作     者：胡婷婷 刘海建 陈云逸 刘伶俐 戴春爱 韩永生 Tingting HU;Haijian LIU;Yunyi CHEN;Lingli LIU;Chun'ai DAI;Yongsheng HAN

作者机构：中国科学院过程工程研究所北京100190 北京交通大学物理科学与工程学院北京100044 中国科学院大学化工学院北京100049 合肥学院能源材料与化工学院安徽合肥230601 

出 版 物：《过程工程学报》 (The Chinese Journal of Process Engineering)

年 卷 期：2023年第23卷第9期

页      面：1231-1243页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(编号:21978298,T2293761) 多相复杂系统国家重点实验室项目(编号:MPCS-2021-A-05) 

主　　题：锂硫电池 多硫化锂 穿梭效应 电化学性能 

摘      要：锂硫电池具有超高的理论比容量(1675 mAh/g)和理论比能量(2600 Wh/kg),并且单质硫在地球中的储量丰富、价格低廉、提取过程对环境友好,因此,锂硫电池被认为是未来储能系统的理想储能单元。然而,锂硫电池在充放电过程产生的多硫化锂中间体易溶于电解液,导致电解液的黏度增加,离子导电性降低。此外,溶解的多硫化锂通过在正负极之间迁移,与锂负极发生反应,产生严重的穿梭效应,造成活性物质硫的不可逆损失,极大地降低了电池的寿命和安全性,也阻碍了锂硫电池的商业化进程。近年来人们通过物理吸附、化学作用及外场约束等策略来攻关这一难题,并取得较好的结果。本文总结了物理、化学、外场三种捕获多硫化锂方法的研究进展,讨论了每种方法捕获多硫化锂的特点及其对锂硫电池电化学性能的影响,并对其未来发展进行了展望。