锂硫电池中高结晶度硫化锂的生长规律及其自催化作用

文章预览

【研究背景】 以硫为正极、金属锂为负极的锂硫（Li-S）电池体系，理论能量密度高达2600 Wh kg -1 ，是目前商用锂离子电池的4 ~ 5倍。 此外，单质硫具有价格低廉、储量丰富和环境友好等特点，使得Li-S电池有望成为极具竞争力的下一代高比能二次电池。但是多硫化物的穿梭效应、反应动力学缓慢严重阻碍了 Li-S 电池的实际应用。 电催化型宿主材料虽然 能促进Li 2 S x 的催化转化，有效抑制其穿梭效应，但是Li 2 S x 的催化转化机制以及放电产物Li 2 S晶体的生长规律至今尚不明确。 目前被广泛接受的活性物质硫转化过程如下： S 8 (固)→Li 2 S 8 (液)→Li 2 S 6 (液)→Li 2 S 4 (液)→Li 2 S 2 (固)→Li 2 S(固) Li-S 电池这种固(S 8 )→液(Li 2 S x )→固(Li 2 S 2 /Li 2 S)反应机制不同于传统的非均相催化反应。在传统的非均相催化反应中，反应产物一般为气体或液体，可以很容 ………………………………