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锂硫电池概述目录TOC\o"1-3"\h\u9964锂硫电池概述 120111.1.1锂硫电池的介绍 1137531.1.2锂硫电池的工作原理 250711.1.3锂硫电池存在的问题 3锂硫电池的介绍上世纪六十年代，Herbert和Ulam第一次提出将硫用作正极材料，电解质使用碱性的高氯酸盐，通用汽车公司曾经将其所生产的热电池应用到前期的电动车行动。锂硫电池的研究经过一段时间，没有取得好的成果，就陷入了瓶颈期。随着时代的发展和锂离子电池在手机、电脑、电动汽车等的应用，人们对电池的高比容量和和高能量密度的需求越来越大，所以有着极高的能量密度和极高比容量的锂硫电池再一次受到了研究者的关注。到目前为止，有关锂硫电池的文献已经超过了5000篇，这足以表明锂硫电池是研究者的热点，也更加迅速的推动锂硫电池的商业发展。图1锂硫电池结构图自从锂离子电池研发成功并进入商业化之后，大多数电子设备如移动通讯设备、计算机等，以及电动汽车，潜水艇等都在采用锂离子电池作为储能装置。与其它的（二次）化学电池，像铅蓄电池、燃料电池等相比，锂离子电池有着更高的比能量，当金属锂作为负极时更有着3680mAhg-1的比容量。虽然锂离子电池具备着这么多优点，但由于时代的更迭科技的进步，锂离子电池的比容量越来越不能满足人们的需要，研发出性能更好，容量更高，利用率更高，更安全的电池已经迫在眉睫[3]。锂硫电池的工作原理锂硫电池是电化学储能电池的一种，正极材料一般是硫和高导电性材料复合生成，因为硫是不导电的，所以硫必须要加导电剂并且具有高导电性的导电剂。锂硫电池的负极是锂，正极为加入导电剂的硫，再加上隔膜和电解液就是锂硫电池的构成。锂硫电池正极硫存在的是充电状态，故锂硫电池在工作刚开始时先开展放电步骤。在放电步骤中，金属锂在负极失去电子变成锂离子，然后锂离子在内电路经过电解液抵达硫正极，电子经过外面导线抵达正极，因此形成回路，有了电流。硫被还原后与锂离子在正极反应生成硫化锂。放电步骤的反应方程式：负极出现的氧化反应：2Li→2Li++2e-正极出现的还原反应：S+2Li++2e-→Li2S总的反应：S+2Li→Li2S充电步骤的电化学反应是放电步骤的逆反应。图2（a）锂硫电池工作原理（b）充放电过程锂硫电池存在的问题在实际应用中锂金属负极因其差的循环性能和安全问题而受制约，主要源于锂枝晶的生长、金属锂的粉化、电解液不溶物沉积在负极表面、固体电解质中间层(SEI膜）不稳定等原因[3,4,5]。随着电池充放电的进行，金属锂的不均匀沉积会在金属锂表面产生锂枝晶并不断生长，极易穿透隔膜引起电池短路，造成安全问题。尤其在锂-硫电池中，溶解在电解液中的多硫化锂因穿梭效应，会迁移至负极并对负极造成腐蚀反应，加剧锂表面的不均匀沉积，造成锂负极的严重粉化。锂硫电池具有极高的能量密度和高比容量，被科研人员和企业家认为是具有广阔发展前景的电池，但是伴随充放电的进行，锂负

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