锂硫二次电池研究进展：PEO聚合物电解质的挑战与解决方案

"PEO基锂硫二次聚合物电池的研究揭示了锂硫电池在使用过程中的关键挑战和可能的解决方案。作者李亚娟指出，单质硫和PABTH在PEO基聚合物电解质中存在放电产物溶解现象，表明即使以聚合物形式存在的醚基电解液（如PEO）也不能有效防止硫电极放电产物的损失。这强调了设计新型电解质溶剂以抑制硫电极副反应的重要性。 锂硫电池因其理论比能量高、成本低、环保和安全性高等优点，成为电池研究领域的热点。然而，电池的循环稳定性差和活性物质利用率低是其发展面临的主要障碍。单质硫本身是近乎绝缘的材料，电导率极低，因此电极的电化学活性和材料利用率受到限制。在充电-放电过程中，单质硫经历复杂的氧化还原反应，生成的多硫化锂易溶于常规电解液，导致活性物质流失、电解液粘度增加和离子导电性下降，同时多硫离子扩散至负极还会引发自放电，严重影响电池性能。 PEO基全固态聚合物电解质在此背景下显得并不理想，因为它无法解决多硫化锂溶解的问题。相比之下，液态小分子电解质溶剂可能更能促进锂硫电池的高比容量发挥。因此，未来的研发方向应集中在设计具有特定结构的电解质，以提高锂硫电池的稳定性和效率。这可能包括开发新型的溶剂分子，优化电解质的粘度和离子传导性，以及寻找方法阻止多硫化锂的溶解，从而改善电池的循环性能和活性物质利用率。 此外，研究还提出了提高硫及有机硫化物在电解质中的利用率的策略，例如通过改进电解质分子量来促进Li+的有效传输，以及寻找能增强硫电极导电性的添加剂或改性手段。这些研究进展对于推动锂硫电池技术的实际应用至关重要，为解决锂硫电池面临的挑战提供了新的思路。 总结来说，这篇论文探讨了PEO基锂硫二次聚合物电池的局限性，并提出了未来研究和技术创新的方向，旨在克服锂硫电池的现有问题，实现其在便携式电子设备和电动汽车等领域的广泛应用。"