鉅大LARGE | 點擊量:5489次 | 2018年11月16日
鋰離子電池和鋰硫電池有什么區(qū)別
鋰硫電池是鋰電池的一種,目前還沒有完全實現(xiàn)實用化過程。鋰硫電池是以硫元素作為電池正極,金屬鋰作為負極的一種鋰電池,許多特性比現(xiàn)在廣泛使用的鋰電池要好,但因為實用化難度大,目前應用的很少。
鋰硫電池介紹
鋰硫電池是鋰電池的一種,截止2013年尚處于科研階段。鋰硫電池是以硫元素作為電池正極,金屬鋰作為負極的一種鋰電池。比容量高達1675mAh/g,遠遠高于商業(yè)上廣泛應用的鈷酸鋰電池的容量(《150mAh/g)。并且硫是一種對環(huán)境友好的元素,對環(huán)境基本沒有污染,是一種非常有前景的鋰電池。
鋰硫電池屬于鋰離子電池嗎_鋰離子電池和鋰硫電池有什么區(qū)別
中文名:鋰硫電池
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
比容量:高達1675mAh/g
電池正極:硫元素
電池負極:金屬鋰
鋰硫電池以硫為正極反應物質(zhì),以鋰為負極。放電時負極反應為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子,正極反應為硫與鋰離子及電子反應生成硫化物,正極和負極反應的電勢差即為鋰硫電池所提供的放電電壓。在外加電壓作用下,鋰硫電池的正極和負極反應逆向進行,即為充電過程。根據(jù)單位質(zhì)量的單質(zhì)硫完全變?yōu)镾2-所能提供的電量可得出硫的理論放電質(zhì)量比容量為1675mAh/g,同理可得出單質(zhì)鋰的理論放電質(zhì)量比容量為3860mAh/g。鋰硫電池的理論放電電壓為2.287V,當硫與鋰完全反應生成硫化鋰(Li2S)時。相應鋰硫電池的理論放電質(zhì)量比能量為2600Wh/kg。
硫電極的充電和放電反應較復雜,截止2013年對硫電極在充電和放電反應中產(chǎn)生的中間產(chǎn)物還沒有明確的認識。鋰負極與硫正極的充放電反應如式(1-1)至式(1-4)所示,硫電極的放電過程主要包括兩個步驟,分別對應兩個放電平臺。式(1-2)對應S8的環(huán)狀結構變?yōu)镾n2-(3≤n≤7)離子的鏈狀結構,并與Li+結合生成Li2Sn,該反應在放電曲線上對應2.4—2.1V附近的放電平臺。式(1-3)對應Sn2-離子的鏈狀結構變?yōu)镾2-和S22-并與Li+結合生成Li2S2和Li2S,該反應對應放電曲線中2.1—1.8V附近較長的放電平臺,該平臺是鋰硫電池的主要放電區(qū)域。YuanLixia等人研究了鋰硫電池中硫正極的電化學反應過程。他們認為放電時位于2.5—2.05V電位區(qū)間對應單質(zhì)硫還原生成可溶的多硫化物及多硫化物的進一步還原,位于2.05—1.5V電位區(qū)間對應可溶的多硫化物還原生成硫化鋰固態(tài)膜,它覆蓋在導電碳基體表面。充電時,硫電極中Li2S和Li2S2被氧化S8和Sm2-(6≤m≤7),并不能完全氧化成S8,該充電反應在充電曲線中對應2.5—2.4V附近的充電平臺。
鋰電池和鋰離子電池的區(qū)別
鋰電池是以金屬鋰作為電極,以電子傳遞產(chǎn)生電流,由于易產(chǎn)生枝晶引起爆炸,所以早已不在應用。鋰電池是一次電池。鋰離子電池是以鋰離子的傳遞來完成充放電,主要以鋰摻雜金屬的氧化物作為電極。鋰離子電池是二次電池可充電。
鋰硫電池屬于鋰離子電池嗎_鋰離子電池和鋰硫電池有什么區(qū)別
1.鋰原電池
也稱一次鋰電池??梢赃B續(xù)放電,也可以間歇放電。一旦電能耗盡便不能再用,在照相機等耗電量較低的電子產(chǎn)品中廣泛使用。鋰原電池自放電很低,可保存3年之久,在冷藏的條件下保存,效果會更好。將鋰原電池存放在低溫的地方,不失是一個好方法。
我們?nèi)缃竦匿囯姵?,按照學名,應該叫鋰二次電池,有相應的負極材料,和鋰一次電池不同,一次電池主要是以鋰為另一極,這類電池一般使用液態(tài)電解液,現(xiàn)如今主要是基于LiPF6、LiClO4溶于DMC:EC(v:v=1:1)的電解液里,有些也對其進行了改性,但仍為液體電池。
注意事項:鋰原電池與鋰離子電池不同,鋰原電池不能充電,充電十分危險!
2.鋰離子電池
也稱二次鋰電池。在20℃下可儲存半年以上,這是由于它的自放電率很低,而且大部分容量可以恢復。
鋰電池存在的自放電現(xiàn)象,如果電池電壓在3.6V以下長時間保存,會導致電池過放電而破壞電池內(nèi)部結構,減少電池壽命。因此長期保存的鋰電池應當每3~6個月補電一次,即充電到電壓為3.8~3.9V(鋰電池最佳儲存電壓為3.85V左右)、保持在40%-60%放電深度為宜,不宜充滿。電池應保存在4℃~35℃的干燥環(huán)境中或者防潮包裝。要遠離熱源,也不要置于陽光直射的地方。
鋰硫電池屬于鋰離子電池嗎_鋰離子電池和鋰硫電池有什么區(qū)別
鋰電池的應用溫度范圍很廣,在北方的冬天室外,仍然可以使用,但容量會降低很多,如果回到室溫的條件下,容量又可以恢復。
鋰電池通常包括金屬鋰電池(常見如紐扣電池)和鋰離子電池(也就是大家通常所說的鋰電池)
鋰離子電池包括液態(tài)鋰離子電池(通常說的鋰離子電池)和聚合物鋰離子電池
各種鋰電池的典型特征
金屬鋰電池:鋰元素以金屬的形態(tài)存在于電池中
鋰離子電池:鋰元素以鋰離子(通常是鋰鹽)形態(tài)存在于電池中
液態(tài)鋰離子電池:電解質(zhì)為液態(tài)
聚合物鋰(離子)電池:電解質(zhì)為凝膠態(tài)或固態(tài)
因為聚合物鋰離子電池采用的封裝材料基本為鋁塑膜(軟包),液態(tài)鋰離子電池采用的封裝材料為金屬鋼殼或鋁殼。所以目前市場存在一種誤解,軟包裝的鋰電池就是聚合物鋰電池,其實大部分國內(nèi)廠家生產(chǎn)的軟包電池依然是用的液態(tài)電解質(zhì),并不屬于聚合物鋰電池,真正做聚合物鋰電池的廠家并不多。
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