摘要
锂硫电池作为一种高能量密度的储能系统,近年来备受关注。
然而,其发展受限于多硫化物的穿梭效应和锂负极的枝晶生长等问题。
钛氧化物作为一种功能材料,具有丰富的晶型、可控的形貌和良好的电化学性能,在锂硫电池中表现出优异的应用潜力。
本综述概述了钛氧化物在锂硫电池中的应用,包括其制备方法、改性策略以及对电池性能的影响。
重点介绍了近年来钛氧化物基锂硫电池的研究进展,并对未来的研究方向进行了展望。
关键词:锂硫电池;钛氧化物;多硫化物;穿梭效应;电化学性能
锂硫电池是一种以金属锂为负极,硫作为正极的二次电池。
其理论能量密度高达2600Wh/kg,远高于传统的锂离子电池,被认为是下一代高能量密度储能系统的有力竞争者[1]。
然而,锂硫电池的实际应用仍面临着诸多挑战:1.多硫化物穿梭效应:在充放电过程中,硫正极会生成一系列可溶性多硫化锂(Li2Sx,4≤x≤8),这些多硫化物会在电解液中溶解并迁移到负极,与金属锂反应,造成活性物质损失,降低电池的库仑效率和循环寿命[2]。
2.锂枝晶生长:金属锂负极在充放电过程中容易形成锂枝晶,穿透隔膜导致电池短路,存在安全隐患[3]。
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