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锂硫电池原理
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锂硫电池的工作原理具体是啥？和锂离子电池原理类似吗？ 放电时，负极锂失去电子变成Li+离子，然后Li+以及电解质中的Li+通过电解质扩散到正极S，同时正极S和得到的电子以及Li+反应生成LiS8多S化学物，多S化学物容易溶解到电解质，并与电解质中的Li+反应生成LiS2或者Li2S2？这些沉淀物LiS2或者Li2S2会沉淀在哪呢？正极上or负极上or电解质中？ 充电时，阴极LI+被还原成LI?阳极LiS2或者Li2S2还原成S？那LiS2或者Li2S2种的Li+通过电解质扩散到阴极被还原？ 刚接触锂硫电池，不是很懂，不知道我上述原理有啥问题？请求专家不吝赐教啊，同时详细给俺讲解充放电时电池三部分的物质变化和化学反应啊？谢谢 非常感谢啊 |
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 锂电 |
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sea207720
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【答案】应助回帖
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zlin: ECEPI+1, 鼓励应助~ 2013-07-03 10:12:01
vampire01: 金币+15 2013-07-03 14:59:53
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vampire01: 金币+15 2013-07-03 14:59:53
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与普通锂离子电池中锂离子在电极材料中脱嵌的机理不同，锂硫二次电池的放电过程是不同价态的聚硫离子（Sn2-，1≤n≤8）转化的多步电极反应。 典型的锂硫电池放电曲线由两个平台组成，。在第一个放电平台(2.4-2.1V)，元素硫被还原成可溶性的聚硫锂并且聚硫锂进一步被还原；在第二个放电平台(2.1-1.5V)，可溶性聚硫锂被还原形成不均匀的硫化锂层覆盖在碳骨架上。 在高电压平台每个硫原子接受 0.5 个电子可以将起始正极材料环状 S8分子还原成 Li2S4。 实际放电过程在此点（Li2S 和 Li2S2的混合物，未完全反应生成 Li2S）终止是因为 Li2S2在电解液中的低溶解度和缓慢的电化学动力学。每个硫原子接受 0.5 个电子也可以解释为低放电平台的硫由 x<4 的聚硫离子 Sx2-组成 锂电极放电反应：Li → Li++ e 硫电极放电反应：S8+ Li+ + e → Li2Sn（3≤n≤7） Li2Sn+ Li++ e → Li2S + Li2S2 锂电极充电反应：Li+ + e → Li 硫电极充电反应：Li2S + Li2S2→ S8+ Sm2-（6≤m≤7）+ Li++ e |
2楼2013-07-03 09:49:24
sea207720
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9楼2013-07-03 16:39:28
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sea207720
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【答案】应助回帖
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vampire01: 金币+10 2013-07-03 20:41:39
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vampire01: 金币+10 2013-07-03 20:41:39
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我写的那个反应式子已经很明显了，就是氧化还原的一个过程。 锂硫电池放电比容量低和循环充放稳定性差的原因是硫正极中活 性物质的溶解和硫正极在充放电过程中的钝化是硫正极电化学性能差的 原因，正极反应产物为绝缘物质且难溶解于电解液中，它们在硫正极表面淀积是造成其钝化的原因。 对于放电时指单质硫，不仅仅是S8 单质硫及硫正极放电时硫还原生成的 Li2Sn（3≤n≤7）易溶解于有机电解液中，这造成正极反应物质损失，导致正极放电比容量逐渐下降。并且，硫正极放电产物 Li2S2和 Li2S 为绝缘物质，它们会降低正极导电性，减小活性物质利用率和正极放电比容量。 至于你现在存在的问题，建议多看看文献，学习学习  |
7楼2013-07-03 16:04:30
8楼2013-07-03 16:23:50
kdbear
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