锂硫电池属于锂离子电池吗_锂离子电池和锂硫电池有什么区别-EDA365

电源 > 电源硬件技术 > 详情

锂硫电池属于锂离子电池吗_锂离子电池和锂硫电池有什么区别

发布时间：

　　锂硫电池是锂电池的一种，目前还没有完全实现实用化过程。锂硫电池是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池，许多特性比现在广泛使用的锂电池要好，但因为实用化难度大，目前应用的很少。

锂硫电池介绍

　　锂硫电池是锂电池的一种，截止2013年尚处于科研阶段。锂硫电池是以硫元素作为电池正极，金属锂作为负极的一种锂电池。比容量高达1675mAh/g，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量（《150mAh/g）。并且硫是一种对环境友好的元素，对环境基本没有污染，是一种非常有前景的锂电池。

　　中文名：锂硫电池

　　比容量：高达1675mAh/g

　　电池正极：硫元素

　　电池负极：金属锂

　　锂硫电池以硫为正极反应物质，以锂为负极。放电时负极反应为锂失去电子变为锂离子，正极反应为硫与锂离子及电子反应生成硫化物，正极和负极反应的电势差即为锂硫电池所提供的放电电压。在外加电压作用下，锂硫电池的正极和负极反应逆向进行，即为充电过程。根据单位质量的单质硫完全变为S2-所能提供的电量可得出硫的理论放电质量比容量为1675 mAh/g，同理可得出单质锂的理论放电质量比容量为3860 mAh/g。锂硫电池的理论放电电压为2.287V，当硫与锂完全反应生成硫化锂（Li2S）时。相应锂硫电池的理论放电质量比能量为2600 Wh/kg。

　　硫电极的充电和放电反应较复杂，截止2013年对硫电极在充电和放电反应中产生的中间产物还没有明确的认识。锂负极与硫正极的充放电反应如式（1-1）至式（1-4）所示，硫电极的放电过程主要包括两个步骤，分别对应两个放电平台。式（1-2）对应S8的环状结构变为Sn2-（3≤n≤7）离子的链状结构，并与Li+结合生成Li2Sn，该反应在放电曲线上对应2.4—2.1V附近的放电平台。式（1-3）对应Sn2-离子的链状结构变为S2-和S22-并与Li+结合生成Li2S2和Li2S，该反应对应放电曲线中2.1—1.8V附近较长的放电平台，该平台是锂硫电池的主要放电区域。Yuan Lixia等人研究了锂硫电池中硫正极的电化学反应过程。他们认为放电时位于2.5—2.05V电位区间对应单质硫还原生成可溶的多硫化物及多硫化物的进一步还原，位于2.05—1.5V电位区间对应可溶的多硫化物还原生成硫化锂固态膜，它覆盖在导电碳基体表面。充电时，硫电极中Li2S和Li2S2被氧化S8和Sm2-（6≤m≤7），并不能完全氧化成S8，该充电反应在充电曲线中对应2.5—2.4V附近的充电平台。

　　锂电池和锂离子电池的区别

　　锂电池是以金属锂作为电极，以电子传递产生电流，由于易产生枝晶引起爆炸，所以早已不在应用。锂电池是一次电池。锂离子电池是以锂离子的传递来完成充放电，主要以锂掺杂金属的氧化物作为电极。锂离子电池是二次电池可充电。

　　1. 锂原电池

　　也称一次锂电池。可以连续放电，也可以间歇放电。一旦电能耗尽便不能再用，在照相机等耗电量较低的电子产品中广泛使用。锂原电池自放电很低，可保存3年之久，在冷藏的条件下保存，效果会更好。将锂原电池存放在低温的地方，不失是一个好方法。

　　我们如今的锂电池，按照学名，应该叫锂二次电池，有相应的负极材料，和锂一次电池不同，一次电池主要是以锂为另一极，这类电池一般使用液态电解液，现如今主要是基于LiPF6、LiClO4溶于DMC:EC（v:v=1:1）的电解液里，有些也对其进行了改性，但仍为液体电池。

　　注意事项：锂原电池与锂离子电池不同，锂原电池不能充电，充电十分危险！

　　2. 锂离子电池

　　也称二次锂电池。在20℃下可储存半年以上，这是由于它的自放电率很低，而且大部分容量可以恢复。

　　锂电池存在的自放电现象，如果电池电压在3.6V以下长时间保存，会导致电池过放电而破坏电池内部结构，减少电池寿命。因此长期保存的锂电池应当每3~6个月补电一次，即充电到电压为3.8~3.9V（锂电池最佳储存电压为3.85V左右）、保持在40%-60%放电深度为宜，不宜充满。电池应保存在4℃~35℃的干燥环境中或者防潮包装。要远离热源，也不要置于阳光直射的地方。

　　锂电池的应用温度范围很广，在北方的冬天室外，仍然可以使用，但容量会降低很多，如果回到室温的条件下，容量又可以恢复。

　　锂电池通常包括金属锂电池（常见如纽扣电池）和锂离子电池（也就是大家通常所说的锂电池）

　　锂离子电池包括液态锂离子电池（通常说的锂离子电池）和聚合物锂离子电池