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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 化學化工區(qū) » 電化學 » 化學電源 » 鋰硫電池原理
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鋰硫電池原理
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鋰硫電池的工作原理具體是啥？和鋰離子電池原理類似嗎？ 放電時，負極鋰失去電子變成Li+離子，然后Li+以及電解質中的Li+通過電解質擴散到正極S，同時正極S和得到的電子以及Li+反應生成LiS8多S化學物，多S化學物容易溶解到電解質，并與電解質中的Li+反應生成LiS2或者Li2S2？這些沉淀物LiS2或者Li2S2會沉淀在哪呢？正極上or負極上or電解質中？ 充電時，陰極LI+被還原成LI?陽極LiS2或者Li2S2還原成S？那LiS2或者Li2S2種的Li+通過電解質擴散到陰極被還原？ 剛接觸鋰硫電池，不是很懂，不知道我上述原理有啥問題？請求專家不吝賜教啊，同時詳細給俺講解充放電時電池三部分的物質變化和化學反應啊？謝謝 非常感謝啊 |
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 鋰電 |
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sea207720
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9樓2013-07-03 16:39:28
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【答案】應助回帖
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與普通鋰離子電池中鋰離子在電極材料中脫嵌的機理不同，鋰硫二次電池的放電過程是不同價態(tài)的聚硫離子（Sn2-，1≤n≤8）轉化的多步電極反應。 典型的鋰硫電池放電曲線由兩個平臺組成，。在第一個放電平臺(2.4-2.1V)，元素硫被還原成可溶性的聚硫鋰并且聚硫鋰進一步被還原；在第二個放電平臺(2.1-1.5V)，可溶性聚硫鋰被還原形成不均勻的硫化鋰層覆蓋在碳骨架上。 在高電壓平臺每個硫原子接受 0.5 個電子可以將起始正極材料環(huán)狀 S8分子還原成 Li2S4。 實際放電過程在此點（Li2S 和 Li2S2的混合物，未完全反應生成 Li2S）終止是因為 Li2S2在電解液中的低溶解度和緩慢的電化學動力學。每個硫原子接受 0.5 個電子也可以解釋為低放電平臺的硫由 x<4 的聚硫離子 Sx2-組成 鋰電極放電反應：Li → Li++ e 硫電極放電反應：S8+ Li+ + e → Li2Sn（3≤n≤7） Li2Sn+ Li++ e → Li2S + Li2S2 鋰電極充電反應：Li+ + e → Li 硫電極充電反應：Li2S + Li2S2→ S8+ Sm2-（6≤m≤7）+ Li++ e |
2樓2013-07-03 09:49:24
sheva@7
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