鋰硫電池因其具有較高的理論比容量和對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),近來(lái)受到人們的廣泛關(guān)注。然而鋰硫電池在實(shí)際應用過(guò)程中還存在著(zhù)許多問(wèn)題。其中廣為人知的是鋰硫電池的放電中間產(chǎn)物為高價(jià)的多硫化鋰,這些易溶的高價(jià)多硫化物擴散到鋰負極,并與金屬鋰反應生成低價(jià)的多硫化物(Li2S、Li2S2),這些不溶的低價(jià)多硫化物在鋰負極表面大量沉積,進(jìn)一步降低了活性材料的利用率。同時(shí)還會(huì )引起鋰負極的腐蝕,降低其電化學(xué)性能。上述問(wèn)題是限制鋰硫電池的廣泛應用的重要原因。
相關(guān)發(fā)明研究主要有兩個(gè)部分。一是高比能硫-碳毛氈復合正極材料的設計,其主要優(yōu)點(diǎn)是合成方法簡(jiǎn)單,原料成本低,活性物質(zhì)的面載量大,能密度高;二是設計了配制了一種新型的電解液,通過(guò)引入特定的添加劑,可以在金屬鋰表面形成一層保護層,不僅可以提高鋰硫電池的長(cháng)循環(huán)穩定性,還可以減少枝晶的產(chǎn)生,提高電池的安全性能;特別在商業(yè)化碳酸酯類(lèi)電解液中亦展現了良好的性能。