石墨碳/硫锂硫电池正极材料设计及其电池性能研究文献综述

文献综述

强大的社会发展的需求下，锂二次电池技术不断向高能量密度、高功率密度和长循环寿命等多个方向发展，此外，它还具有自放电率低，体积小巧易于携带以及环境友好等诸多优点。

目前己商品化的锂离子电池的能量密度已达150-200 Wh/kg。

但受到LiCoO2，LiMn2O4和LiFePO4等传统正极材料和碳负极材料自身理论容量的限制，很难进一步提升其能量密度。

锂硫电池由于其理论能量密度(2567Wh/kg)远高于已商业化的锂离子电池而受到广泛关注。

锂硫电池是锂电池的一种，以单质硫作为电池正极，以金属锂作为电池负极。

硫（S）储量丰富、无毒且价格低廉。

但是硫（S）的电子电导率低，中间体多硫化物以及最终产物硫化锂(Li2S)会影响硫的利用率和电池的倍率性能。

由于硫(2.03g/cm3)和Li2S(1.66g/cm3)的密度不同，在充放电过程中出现的体积变化可能会高达80%，会引起内部应力，破坏结构稳定性，最终导致容量衰减。

此外，电解液中的高溶解性多硫化物会在正负极之间穿梭并且在正负极沉积固体Li2S2/Li2S(穿梭效应)，从而造成硫的不可逆损失导致库伦效率低、容量衰减快、高倍率性能差以及阻抗增加。