大家好，今天小编关注到一个比较有意思的话题，就是关于锂硫电池容量衰减计算的问题，于是小编就整理了3个相关介绍锂硫电池容量衰减计算的解答，让我们一起看看吧。
锂硫电池原理及其优缺点？
锂硫电池的优点：
1.锂硫电池重量轻
其轻质的特性有利于电池总体能量密度的提高。根据三类石墨烯的共同反应，全石墨烯硫正极可建立多达九十%的活性物质利用率与出色的循环稳定性能。
2.锂硫电池导电性能好
使用高孔容石墨烯做为硫载体，一部分氧化石墨烯做为间隔层，高导电石墨烯做为集流体，明确提出了全石墨烯基正极结构设计。高孔容石墨烯建立了电极材料80wt%的硫含量与电极5mgcm-2的硫载量。
3.成本低、材料来源范围广
锂硫电池具有一些优点，一方面，其生产成本比较低。由于锂硫电池主要采用硫和锂作为生产原材料，生产成本相对较低；另一方面，锂硫电池在使用后低毒，并且回收利用的能耗较小。
三个主要缺点：1、锂多硫化合物溶于电解液；2、硫作为不导电的物质，导电性非常差，不利于电池的高倍率性能；3、硫在充放电过程中，体积的扩大缩小非常大，有可能导致电池损坏。锂硫电池最大的缺点在于其循环利用次数比较低。因为硫化聚合物具有稳定性比较差的特性，所以当前锂硫电池的循环利用次数要远远低于普通的磷酸铁锂电池，这就极大的增加了锂硫电池的使用成本。
优点:安全性能高。液态的电解质短路时,温度升高,将电解质点燃而发生爆炸。而固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不存在漏液问题,也克服了锂枝晶现象,因而全固态电池具有极高安全性。
能量密度高。能量密度高重要是因为固态电解质一般拥有较宽的电化学窗口,就像一个个小框相同,因此可以装更多的高电压正极材料。加上固态电池体积小、稳定,可以让电池管理更为简化,能量密度自然会大大提高。
相对较轻。在传统锂离子电池中,隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量,而使用固态电解质自然就可以减小体积和质量。
循环性能强。固态电解质解决了液态电解质在充放电过程中形成的固体电解质界面膜的问题和锂枝晶现象,大大提升了锂离子电池的循环性和使用寿命。
缺点就是有点贵
近日曝光的新型锂硫电池，如何在提升性能的同时、克服易损坏的难题？
作为一种潜力巨大的锂离子电池，锂硫每单位重量的储能量可达五倍，但面临着寿命要短得多的障碍。好消息是，《科学进展》杂志近日报道称：
由 Mahdokht Shaibani 博士带领的澳大利亚莫纳什大学研究团队，已经找到了足够稳定的新型锂硫电池结构，有望将智能手机的续航时间提升至五天。
【来自：Monash University，via：Science Advances】
据悉，新型结构能够让锂硫电池具有前所未有的充放电效率，从而将智能手机的典型续航时间提升至数天。马哈德克特·夏巴尼博士指出：
讽刺的是，由于锂硫电池硫电极的容量太大，此前在大规模应用时，往往难以应付由此产生的强大压力，导致其容易出现破裂。
这种由应力导致的关键组件的变形和连接失效 —— 即负责将电子传递到绝缘硫的碳基体、以及将这两种材料结合在一起的聚合物粘合剂 —— 最终会导致电池性能的迅速衰减。
有鉴于此，Shaibani 和一支国际研究团队合作，开始寻找将两者更稳固地连接到一起的方法。有趣的是，她并没有使用粘合材料来形成密集的网络，而是决定“给硫颗粒一些喘息的空间”。
【图自：Dr. Mahdokht Shaibani，via New Atlas】
硫不能导电？
不导电为什么可以得失电子比如硫单质 锂硫电池主要存在三个主要问题：
1、锂多硫化合物溶于电解液；
2、硫作为不导电的物质，导电性非常差，不利于电池的高倍率性能；
3、硫在充放电过程中，体积的扩大缩小非常大，有可能导致电池损坏 锂硫电池存在的问题主要有 第一、单质硫的电子导电性和离子导电性差，硫材料在室温下的电导率极低(5.0×10-30S·cm-1)，反应的最终产物Li2S2和Li2S也是电子绝缘体，不利于电池的高倍率性能 第二、为锂硫电池的中间放电产物会溶解到有机电解液中,增加电解液的黏度，降低离子导电性。
多硫离子能在正负极之间迁移，导致活性物质损失和电能的浪费。（Shuttle效应）。
溶解的多硫化物会跨越隔膜扩散到负极,与负极反应,破坏了负极的固体电解质界面膜(SEI膜)。
第三、锂硫电池的最终放电产物Li2Sn(n=1~2)电子绝缘且不溶于电解液,沉积在导电骨架的表面;部分硫化锂脱离导电骨架,无法通过可逆的充电过程反应变成硫或者是高阶的多硫化物,造成了容量的极大衰减。
第四、硫和硫化锂的密度分别为2.07和1.66g·cm-3,在充放电过程中有高达79%的体积膨胀/收缩,这种膨胀会导致正极形貌和结构的改变,导致硫与导电骨架的脱离,从而造成容量的衰减;这种体积效应在纽扣电池下不显著,但在大型电池中体积效应会放大,会产生显著的容量衰减，有可能导致电池的损坏，巨大的体积变化会破坏电极结构 第五、锂硫电池使用金属锂作为负极,除了金属锂自身的高活性,金属锂负极在充放电过程会发生体积变化,并容易形成枝晶。 第六、锂硫电池实验室规模的研究开展较多,单位面积上硫载量一般都在3.0mg·cm-2以下,开展高负载量极片的研究对于获得高性能锂硫电池具有重要价值。
到此，以上就是小编对于锂硫电池容量衰减计算的问题就介绍到这了，希望介绍关于锂硫电池容量衰减计算的3点解答对大家有用。