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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 化学电源 » 关于锂离子电池和锂硫电池的电解液
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blued

金虫 (初入文坛)

[求助] 关于锂离子电池和锂硫电池的电解液 已有3人参与

请教：锂离子电池电解液和锂硫电池电解液的差异（比如：为什么二者不可以通用，对容量的影响之类的），敬请解答，非常感谢！
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1楼 2016-10-19 15:41:11
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hwl610738915

金虫 (小有名气)
锂硫电池充放电过程中产生的多硫化物和碳酸酯类溶剂直接发生亲核加成反应，所以不能用常规的锂电池电解液，同时环状醚类溶剂能够提高多硫化物的溶解度，所以会使用dol溶剂，具体的楼主可以参考s.s.zhang老师的以前锂硫综述，写的很好。

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16楼2016-10-23 22:56:18
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blued

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 不平凡的我们 at 2016-10-20 11:20:59
单质硫及其放电产物硫化锂的电导率很低，降低了正极材料的利用率和循环寿命。锂离子电池相对不存在这么严重的问题，因此为了弥补这一点，需要选择对于锂硫来说更优的电解液，锂硫一般都用的有机电解液吧，锂离子电池 ...

非常感谢您的解答！锂离子电池的电解液的溶质为LiPF6，浓度为1 M，溶剂为体积比为1：1：1的碳酸乙烯酯 (EC) /碳酸二甲酯 (DMC) /碳酸甲乙酯 (EMC) 的混合物；锂硫电池的电解液的为1M的双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于1,3-二氧戊环(DOL)/乙二醇二甲醚(DME)=1:1 V%，并添加1%的LiNO3。能否再说明下有机电解液对锂硫电池的优势。非常感谢！
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5楼2016-10-20 14:17:10
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liupeng9870

金虫 (正式写手)
添加剂不同，电压不一样

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2楼2016-10-19 16:29:00
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blued

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
2楼: Originally posted by liupeng9870 at 2016-10-19 16:29:00
添加剂不同，电压不一样

非常感谢！锂硫电池充放电电压为1.5-3.0 V，锂离子电池的充放电电压范围更宽，锂离子电池用的电解液好像也没用于锂硫电池。能否多解释解释。
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3楼2016-10-19 18:41:42
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不平凡的我们

银虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
感谢参与，应助指数 +1
blued: 金币+50, ★★★很有帮助, 非常感谢您的解答！ 2016-10-20 14:18:00
单质硫及其放电产物硫化锂的电导率很低，降低了正极材料的利用率和循环寿命。锂离子电池相对不存在这么严重的问题，因此为了弥补这一点，需要选择对于锂硫来说更优的电解液，锂硫一般都用的有机电解液吧，锂离子电池更多的是无机电解液，
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我女朋友上我号把性别改成了女..
4楼2016-10-20 11:20:59
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jjblueprince

新虫 (小有名气)
锂硫电池还是以有机电解液为主，聚合物和无机陶瓷电解质在锂硫电池上应用相对较少，主要受制锂离子的电导率。锂硫电池的放电产物聚硫化物会溶解在一些有机电解液中，导致自放电和穿梭效应。电解液里加LiNO3主要是为了在负极锂片形成稳定的SEI膜，减少副反应。锂离子电池和锂硫电池电解液各有特点。

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学问学问，既学也问
6楼2016-10-20 17:04:40
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jjblueprince

新虫 (小有名气)
锂离子电池也是以有机电解液为主，一些商业化的电池是聚合物锂离子电池。电解质锂盐LiPF6化学稳定性有待提高，会发生分解反应生成LiF和PF5。LiF会增加界面阻抗，PF5是路易斯强酸，会导致溶剂分解。这一情况随温度升高更严重。另外，LiPF6对水很敏感，会生成HF，HF会腐蚀电极材料和集流体。LiTFSI化学稳定性相对更好，但是电压超过3.6V会腐蚀铝箔。所以锂硫电池能用，锂离子电池不用。

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学问学问，既学也问
7楼2016-10-20 17:25:34
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blued

金虫 (初入文坛)
引用回帖:
7楼: Originally posted by jjblueprince at 2016-10-20 17:25:34
锂离子电池也是以有机电解液为主，一些商业化的电池是聚合物锂离子电池。电解质锂盐LiPF6化学稳定性有待提高，会发生分解反应生成LiF和PF5。LiF会增加界面阻抗，PF5是路易斯强酸，会导致溶剂分解。这一情况随温度升 ...

非常感谢！讲解的很深入详细。再请教您一个问题：如果用LiTFSI作为电解液测试锂离子电池的负极材料(电压小于3.6V)，测试的容量与LiPF6电解液的容量差不多吗。
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8楼2016-10-20 21:40:44
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newmy

新虫 (初入文坛)
锂硫电池的正极是单质硫，放电时为多硫化锂，放电态是硫化锂，负极一般是金属锂。正负极和锂离子电池都不一样，当然电解液不能相同。实际上如果把锂离子电池的负极换成金属锂，那么现在所用的LiPF6/EC+DMC的电解液一样不适合。锂硫电池的电解液最好采用醚类。个人观点，采用液态电解液无法从根本上解决多硫化物在电解液中的穿梭效应，全固态电解质即便再难也应该是方向。

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9楼2016-10-20 21:57:01
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blued

金虫 (初入文坛)
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9楼: Originally posted by newmy at 2016-10-20 21:57:01
锂硫电池的正极是单质硫，放电时为多硫化锂，放电态是硫化锂，负极一般是金属锂。正负极和锂离子电池都不一样，当然电解液不能相同。实际上如果把锂离子电池的负极换成金属锂，那么现在所用的LiPF6/EC+DMC的电解液一 ...

非常感谢您的解答!包覆不住硫的原因是不是由于硫可以在电解液中溶解：①包覆的时候硫升华到包覆的材料中，由于硫可以在电解液中溶解，相反的过程其将从包覆的材料中脱出(如果在外层再包覆一种材料比如具有孔径比较小等特性会不会有效果）；②包覆硫的前驱体的最终材料的孔径较大。论文研究中组装的纽扣电池一般是采用LiPF6/EC+DMC+DME的电解液测试锂离子电池电极材料的电化学性能。
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10楼2016-10-21 11:26:25
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