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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 » 电化基础 » 锂电池（不是锂离子）不是已经淘汰2-3年了吗
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残缺的极品

木虫 (著名写手)
★
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嗯嗯，我实验室已经开始上马电池研究了。哈哈，老板觉得这课题火，好发文章，容易出成果，所以开始大张旗鼓开始研究了。每次开组会都觉得我们做的这些不是电池相关的课题都很菜。嘿嘿，没办法。难道电池真的很容易出文章？？
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11楼2015-12-28 19:26:45
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hanpeii

木虫 (正式写手)
学习学习

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12楼2015-12-29 00:20:08
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dililafter

铁杆木虫 (著名写手)
★
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6楼: Originally posted by Donkeyleeds at 2015-12-28 11:33:40
枝晶是最大的难题，而且就是因为这个原因他爆炸啊！
但是假设啊（只是假设），枝晶问题解决了那岂不是就可以使用了？
只有一个难题点为啥没有人去研究，都在研究锂离子电池？
...

你刚入门吧，枝晶也有人研究的，十八所研发了一种电解液能阻止锂原位沉积，防止枝晶生长。宁波材料所也有研究新型的电解液和陶瓷隔膜的，但这不是锂电研究的主流。因为锂离子电池的正负极材料选择性很多，过去10多年的时间，各种可嵌锂的材料都研究过，尺度从微米到纳米，从单组元到多成分，还有石墨烯这种明星材料的助力，有纳米和新能源这两个概念，想不火都难，那些年的文章基本都是一个样，传统材料纳米化，测试电池性能与块体相比，容量提升很多。或者和碳管、石墨烯复合，改变了导电性或均一性，性能增加很多，几乎出一个就是一篇文章，好繁荣的。锂硫和锂空也算锂电池，目前还在研究中。
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13楼2015-12-29 08:13:57
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SUN_Aragorn

铁杆木虫 (正式写手)
★
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锂空气电池也是属于锂电池的，锂空气电池明显容易发好文章
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14楼2015-12-29 10:04:44
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moyudi

木虫 (小有名气)
★ ★ ★ ★ ★ ★
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Donkeyleeds: 金币+5 2016-01-04 19:18:28
锂电池中锂硫电池和锂空电池研究的比较热门，然而锂硫电池是最有可能商业化的，锂空商业化尚远。

一、锂硫电池的基本工作原理
锂硫电池是另一种可充放电的金属锂电池，截止目前尚处于研阶阶段。锂硫电池是以S元素为正极、金属Li为负极。放电时负极Li失去电子变为Li+，Li+迁移至正极与S单质反应生成硫化物。锂硫电池的理论放电电压为2.287 V，如果按照所有单质S均完全反应生成Li2S计算硫理论比容量为1675 mAh/g，此外以锂理论比容量为3860 mAh/g，其远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的比容量（<1500 mAh/g）。并且，硫是一种对环境友好的元素，来源广泛，是一种非常有前景的锂电池。锂硫电池充放电过程如下式所示：
正极： 16Li + 16e- → 16Li+                     （1）
负极： S8 + 16e- →8S2-；8S2- + 16Li+ → 8Li2S      （2）

图1 锂硫电池典型的充放电曲线
硫电极的充电和放电反应过程比较复杂，存在一系列可逆的多硫离子中间产物，其电池的充放电曲线如图1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。首先是2.4~2.1 V的放电平台，对应着S8的环状结构变为Sn2-（4≤n≤8）离子的链状结构，并与Li+结合生成Li2Sn；第二个是2.1~1.8 V较长的放电平台，对应 Sn2-离子的链状结构变为S2-与Li+结合生成 Li2S，该平台是锂硫电池的主要放电区域。反之充电时硫电极中 Li2S 按此逆过程逐步被氧化为S8并释放出Li+，Li+回到负极被还原成金属Li。
二、 锂硫电池存在的基本问题
负极金属Li的稳定性问题在锂硫电池中同样存在，此外锂硫电池也存在其它的一些问题：
(1) 受限于硫的本征电子传输惰性，锂硫电池的充放电反应产物S与 Li2S都是绝缘体，很难作为正极材料单独使用，因此借鉴锂离子电池的处理方法在电极制备过程中添加大量的导电添加剂炭黑或者复合另一种高电导率的材料[4-5]。
(2) 此外，由于多硫离子的溶解问题与多硫离子穿梭效应，在充放电过程中存在着不同价态的硫离子，放电初期和充电末期产生的长链Li2Sn易溶解于电解液，从而造成较大的可逆容量损失，电池的循环性受到影响。尤其是充电末期多硫离子Sx2-（4≤x≤8）溶解于电解液后很容易扩散至金属Li负极一端，并与金属Li发生还原反应而形成低价态的Sy2-（4≤y≤x≤8），产物随后又会扩散至正极表面并再度氧化成为Sx2-（4≤x≤8），如此反复地在正负极之间穿梭，形成了多硫离子的穿梭效应[6-8]。穿梭效应使得锂硫电池充电平台延长，电池出现过充电现象，因此很多报道中锂硫电池的充电容量高于放电容量，库仑效率高于100%。
三、解决办法
主要的解决方法从电解液和正极材料两个方面入手。一是电解液方面，主要用醚类的电解液作为电池的电解液，电解液中加入一些添加剂，可以非常有效的缓解锂多硫化合物的溶解问题。二是正极材料方面，主要是把硫和碳材料复合，或者把硫和有机物、无机物等多孔材料复合，不仅可以解决硫的不导电和体积膨胀问题，而且这些多孔载体结构可以让多硫离子尽可能限制在纳米结构的孔洞中，进而起到抑制多硫离子穿梭效应的作用。
锂电池（不是锂离子）不是已经淘汰2-3年了吗
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与其他无关，与心情有关
15楼2015-12-29 11:06:54
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韦良帆
16楼2015-12-29 16:51:36
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lkl7907

铜虫 (小有名气)
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4楼: Originally posted by nanhai44 at 2015-12-28 11:16:02
不是这个行业的，我说说我的理解，欢迎来喷。
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，所以退出了常见应用。
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 ...

你是猴子派来搞笑的吗？
金属锂电池的使用很广，只是你丫没用过吧
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17楼2015-12-31 09:35:49
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阳光伏特加

银虫 (小有名气)
★
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6楼: Originally posted by Donkeyleeds at 2015-12-28 11:33:40
枝晶是最大的难题，而且就是因为这个原因他爆炸啊！
但是假设啊（只是假设），枝晶问题解决了那岂不是就可以使用了？
只有一个难题点为啥没有人去研究，都在研究锂离子电池？
...

锂电池并不是说淘汰了 只是它的应用领域比较窄 如智能电气仪表 高速公路上ETC设备都是要用到锂电池  国内在这方面做得比较好的企业是 惠州亿纬锂能股份有限公司
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世界多美好，我们齐创造！！！
18楼2015-12-31 10:52:10
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reninhat

铁杆木虫 (正式写手)
★
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锂硫也有枝晶问题
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19楼2015-12-31 12:23:07
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ailiuyishi

铁杆木虫 (著名写手)

努力，新的一年
★
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距离商业化的路，还有很远。
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心在路上！
20楼2016-01-01 14:47:55
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