案例分析思路
锂硫电池硫电极的放电曲线一般认为由两个平台组成,包括2.3V的高电压平台,实质是溶解的单质硫S8放电转换为可溶性的高阶多硫化锂如Li2S8、Li2S6和Li2S4的过程。由于反应物和生成物均溶解在电解液中,只有一相,因此电压平台倾斜,反应过程中电压发生变化。由于反应物和生成物在电解液中均有较高的溶解度和扩散速度,该反应具有较高的反应动力学性质,其电位和容量受电流影响较小;2.1V左右的平台是可溶性的多硫化物Li2S4还原成为不溶性的Li2S2或者Li2S,反应体系存在固液双相,因此反应过程中热力学电位保持恒定。由于反应过程中电极表面逐渐被绝缘产物覆盖而钝化,导电能力下降,因此反应动力学性质不如前者,电位和容量等受电流影响较大。
参考文献
[1]Zhao Z, Duan X, Zhang L, et al. Elevated electrochemical performances enabled by a core–shell titanium hydride coated separator in lithium–sulphur batteries[J]. RSC advances, 2021, 11(49): 30755-30762.