可充电锂硫电池新颖正极材料
在高能源应用中锂硫电池是个非常有前景的技术。在其他优势中，这种电化学系统有1675 mAh g_1这么高的理论比容量，但也存在一些缺陷：硫元素的电导率很弱，活性物质的溶解，使用高活性锂电极。放点能力是由颗粒状多硫化锂决定的。这些糟糕的可溶性和高度绝缘的物种，最后产生放电，并且负责正极极化和早放电。然而，放电能力可以通过改变正极的比表面积和形态，或是改变电解质溶液来改变。本文中，我们专注于正极的问题，出于这一目的，我们测试了各种电流收集器结构以达到一个高的正电极表面面积和一个稳定循环的形态。我们将展示用泡沫碳将放电能力提高到1400 mAh g_1，同时，与一个已获得的常规硫电极相比，它的容量衰减量显著降低 引言
随着便携式设备能源消耗的增长，充电电池的发展也受到了越来越多的关注, 锂离子电池是一种最受欢迎的电化学存储系统，这是由于其高能量密度、高操作电压、低自放电。然而重量能量密度在电池中被限制于250 Whkg_1这不足以满足电动汽车要求扩展的范围，此外，被用于商业电池的钴既有毒有昂贵，同时层状氧化物通常会存在安全隐患
对锂电池来说，硫元素是一种非常理想的正极材料，因为它有约1675 mAh g_1的理论比容量，比传统的锂离子电池高出约100e250 mAh g_1，平均放电电位大约是2.1 V ，完善的锂硫电池系统应该能达到500 Whkg_1的重量能量密度。此外，硫元素是可靠且无毒的，它可用于成本低、安全、高能量的电池，所有这些特点都很好的解释了越来越多的关于锂硫电池的信息
硫的还原时一个涉及不同反应中间体的多步电化学过程。锂金属与硫元素(S8)反应产物为通式是Li2Sn (2 _n _ 8)的多硫化锂。第一个多硫化物产物链长很长，如Li2 S8和Li2S6，随着硫被进一步还原，多硫化物链长变短了，在放电结束时，最终产物是硫化锂(Li2S)，总反应方程式是16 Lit= S8/8---- Li2S 多年来，该技术在电化学领域已经引起广泛关注。然而仍有部分缺点存在。事实上 硫和硫化锂是高绝缘材料，正极必须有足够的导电材料，如碳或金属元素。这些添加剂要发挥作用，必须使其很好的分散在复合材料中。同时硫和多硫化锂易溶于有机电解质中，它们会自发的在电解液中扩散，这就导致锂金属的腐蚀和电池的自放电，同时也会导致电解液黏度的增加。与之相对的还原产物Li2S2和Li2S 是绝缘不溶性的，因此它们可能在正负极上形成钝化层。由于这些原因，硫的利用率通常很低，锂硫电池的循环性能很差。最后，锂金属大规模商业化的用于负极是个问题，这可能会导致形成枝晶
可充电锂硫电池新颖正极材料
在高能源应用中锂硫电池是个非常有前景的技术。在其他优势中，这种电化学系统有1675 mAh g_1这么高的理论比容量，但也存在一些缺陷：硫元素的电导率很弱，活性物质的溶解，使用高活性锂电极。放点能力是由颗粒状多硫化锂决定的。这些糟糕的可溶性和高度绝缘的物种，最后产生放电，并且负责正极极化和早放电。然而，放电能力可以通过改变正极的比表面积和形态，或是改变电解质溶液来改变。本文中，我们专注于正极的问题，出于这一目的，我们测试了各种电流收集器结构以达到一个高的正电极表面面积和一个稳定循环的形态。我们将展示用泡沫碳将放电能力提高到1400 mAh g_1，同时，与一个已获得的常规硫电极相比，它的容量衰减量显著降低 引言
随着便携式设备能源消耗的增长，充电电池的发展也受到了越来越多的关注, 锂离子电池是一种最受欢迎的电化学存储系统，这是由于其高能量密度、高操作电压、低自放电。然而重量能量密度在电池中被限制于250 Whkg_1这不足以满足电动汽车要求扩展的范围，此外，被用于商业电池的钴既有毒有昂贵，同时层状氧化物通常会存在安全隐患
对锂电池来说，硫元素是一种非常理想的正极材料，因为它有约1675 mAh g_1的理论比容量，比传统的锂离子电池高出约100e250 mAh g_1，平均放电电位大约是2.1 V ，完善的锂硫电池系统应该能达到500 Whkg_1的重量能量密度。此外，硫元素是可靠且无毒的，它可用于成本低、安全、高能量的电池，所有这些特点都很好的解释了越来越多的关于锂硫电池的信息
硫的还原时一个涉及不同反应中间体的多步电化学过程。锂金属与硫元素(S8)反应产物为通式是Li2Sn (2 _n _ 8)的多硫化锂。第一个多硫化物产物链长很长，如Li2 S8和Li2S6，随着硫被进一步还原，多硫化物链长变短了，在放电结束时，最终产物是硫化锂(Li2S)，总反应方程式是16 Lit= S8/8---- Li2S 多年来，该技术在电化学领域已经引起广泛关注。然而仍有部分缺点存在。事实上 硫和硫化锂是高绝缘材料，正极必须有足够的导电材料，如碳或金属元素。这些添加剂要发挥作用，必须使其很好的分散在复合材料中。同时硫和多硫化锂易溶于有机电解质中，它们会自发的在电解液中扩散，这就导致锂金属的腐蚀和电池的自放电，同时也会导致电解液黏度的增加。与之相对的还原产物Li2S2和Li2S 是绝缘不溶性的，因此它们可能在正负极上形成钝化层。由于这些原因，硫的利用率通常很低，锂硫电池的循环性能很差。最后，锂金属大规模商业化的用于负极是个问题，这可能会导致形成枝晶