全固态锂硫电池

全固态锂硫电池是指内含固态电解质的锂硫电池。其能量密度约为电子设备中广泛使用的锂离子电池4倍，且成本更低廉而且安全性更高。其设计思路完全颠覆了已延续150年到200年的两个电极加一堆电解液的固有电池概念，也解决了其他化学家一直担心的易燃问题。

简介

全固态锂硫电池是一种新型电池，其能量密度约为一般电子设备中广泛使用的锂离子电池的4倍，且成本更低廉。

研发背景

锂硫电池是锂电池的一种，锂硫电池是以硫元素作为电池正极，锂作为负极的一种锂电池。比容量高达1675MAH/g，远远高于商业上广泛应用的钴酸锂电池的容量（\u003c150mAh/g）。并且硫是一种对环境友好的元素，对环境基本没有污染，是一种非常有前景的锂电池。

几十年来，科学家们一直很看好锂硫电池，其比锂离子电池效率高且成本低。但寿命短是其最大弱点，因此一直未被商用。另外，电池内使用液体电解质也成为科学家们的梏。液体电解质会通过溶解多硫化物从而帮助锂离子在电池中传导。但不利的是，这一溶解过程会使电池过早地被损坏。而新设计方法全固态锂硫电池可以清除这些障碍。

原理

全固态锂硫电池富含硫，其能传导锂离子和传统电池阴极中使用的硫锂化物，后再将其同由锂制成的阳极以及固体电解质结合在一起进行工作。

能量密度

新电池在60摄氏度的温度下，经过300次充放电循环后，电容可以维持在1200毫安小时/克，而传统锂离子电池的平均电容为140至170毫安小时/克。因为锂硫电池携带的电压为锂离子电池的一半，平均电容为其8倍，所以，新电池的能量密度约为传统锂离子电池的4倍。

安全性

锂硫电池主要存在三个主要问题：锂多硫化合物溶于电解液；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；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。

但全固态锂硫电池消除了硫溶解的问题，而且由于液体电解质容易同锂金属发生反应，所以新电池使用固体电解质后安全性也更高。另外，新锂硫电池中使用的硫是处理石油后剩下的副产品，来源丰富且成本低廉，也能存储更多能量，这就使新电池具有成本低廉、能量密度大等优点。

参考资料

全固态锂硫电池(全固态锂硫电池电极反应式).搜狐网.2024-11-17

锂硫电池的充放电原理及弊端.电子产业.2024-09-17

全固态锂硫电池问世 能量是传统锂电池4倍.驱动之家.2013-06-08

锂硫电池工作原理介绍及存在问题.电池网.2024-09-17