Was sind die Vor- und Nachteile einer Lithium-Schwefel-Batterie?

Eine Lithium-Schwefel-Batterie ist eine Art Lithium-Batterie, die sich seit 2013 noch im wissenschaftlichen Forschungsstadium befindet. Eine Lithium-Schwefel-Batterie ist eine Art Lithium-Batterie mit Schwefel als positiver Elektrode und metallischem Lithium als negativer Elektrode. Der elementare Schwefel ist in der Erde reichlich vorhanden und zeichnet sich durch niedrigen Preis und Umweltfreundlichkeit aus. Die theoretische spezifische Kapazität von Lithium-Schwefel-Batterien, die Schwefel als Kathodenmaterial verwenden, und die theoretische spezifische Energie der Batterie sind höher und erreichen 1675 m Ah/g bzw. 2600 Wh/kg, was viel höher ist als die Kapazität von im Handel weit verbreiteten Lithium-Cobalat-Batterien ( <150 mAh/g). Darüber hinaus ist Schwefel ein umweltfreundliches Element, das die Umwelt grundsätzlich nicht belastet. Es handelt sich um eine vielversprechende Lithiumbatterie. Was sind die Vor- und Nachteile einer Lithium-Schwefel-Batterie? Wie funktioniert die Lithium-Schwefel-Batterie?

Was sind die Vor- und Nachteile einer Lithium-Schwefel-Batterie?

Neben der sehr hohen Energiedichte bietet die Lithium-Schwefel-Batterie noch einige weitere Vorteile. Einerseits sind die Produktionskosten relativ niedrig. Da die Lithium-Schwefel-Batterie hauptsächlich Schwefel und Lithium als Produktionsrohstoffe verwendet, sind die Produktionskosten relativ niedrig; Andererseits sind Lithium-Schwefel-Batterien nach Gebrauch wenig toxisch und der Energieverbrauch für das Recycling ist gering.

Lithium-Schwefel-Batterien haben drei Hauptprobleme: 1. Lithiumpolysulfidverbindungen sind im Elektrolyten löslich; 2. Als nicht leitendes Material weist Schwefel eine sehr schlechte Leitfähigkeit auf, was der hohen Leistungsfähigkeit der Batterie nicht förderlich ist. 3. Während des Lade- und Entladevorgangs dehnt sich das Schwefelvolumen stark aus und schrumpft, was zu einer Beschädigung der Batterie führen kann. Der größte Nachteil von Lithium-Schwefel-Batterien sind ihre geringen Recyclingzeiten. Aufgrund der geringen Stabilität von geschwefeltem Polymer sind die aktuellen Zykluszeiten von Lithium-Schwefel-Batterien viel kürzer als die von gewöhnlichen Lithium-Eisenphosphat-Batterien, was die Nutzungskosten von Lithium-Schwefel-Batterien erheblich erhöht.