陈雨晴，杨晓飞，于 滢，李先锋，张洪章，张华民



锂硫电池关键材料与技术的研究进展

陈雨晴1, 2，杨晓飞1, 2，于 滢1, 2，李先锋1, 3，张洪章1, 3，张华民1, 3

（1中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连 116023；2中国科学院大学，北京100049；3能源材料化学协同创新 中心，辽宁大连 116023）

锂硫电池在理论上具有2600 W·h/kg的质量比能量和2800 W·h/L的体积比能量，且材料成本低廉、环境友好，可以满足很多新兴技术的要求，受到学术界和产业界的广泛关注。但是其在产业化开发过程中遇到诸多技术难题，需要通过正极、负极、隔膜、电解液等基础材料的开发和制造技术的进步获得不断突破。本文从产业化应用的需求出发，总结了锂硫电池在提高其安全性能、循环寿命、功率密度及比能量等方面存在的问题及解决方案，提出电池循环过程中产生的体积变化主要是由于锂负极的不均匀沉积引起的，最后结合电池成本及应用要求预测了未来锂硫电池研究的重要方向。

锂硫电池；金属锂负极；碳硫复合正极

随着社会的快速发展和能源结构变革，人类对能源储存技术的需求愈发迫切。在各类储能技术中，锂离子电池凭借其高比能量的优势，在过去的20年内迅速占领计算机、移动通讯和消费电子领域，成为决定各类电动车辆关键性能指标和制造成本的核心要素，在航空航天、舰艇船舶、柔性器件、机器人等领域逐步获得推广，并在大规模可再生能源并网、电网调峰调频、分布式储能、备用电源等领域显示了较好的应用前景[1-6]。……