锂硫电池研究现状及进展

与传统锂离子电池相比，锂硫电池在平均电压为2.15V的条件下，理论能量密度可达2680Wh/kg，约为目前锂离子电池能量密度的6倍，因而被认为是最有潜力替代传统锂离子电池的体系之一。此外，与传统锂离子电池昂贵的正极材料相比，硫储量丰富、价格低廉、环境友好，在大规模储能系统应用中具有无与伦比的优势。 锂硫电池工作原理 锂硫电池结构图和典型的充放电曲线如下图所示。负极金属锂被氧化释放出锂离子和电子，同时与电解液接触面会形成保护层SEI膜；锂离子和电子分别通过电解液、外部负载移动到正极；单质硫在正极被还原成放电产物硫化锂。 锂硫电池结构示意图(a)和固-液-固典型锂硫电池充放电曲线(b)（图源：熊润荻等，《锂硫电池综合性能协同提升策略》） 单质硫在自然界中普遍以环状的S8形式存在。在放电过程中，从固态的环状S8到液态的长链多硫化物Li2Sn（4