锂离子电池为什么会得到广泛的应用？
来源：宝鄂实业
2019-10-22 21:22
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锂离子电池的比容要好于镍氢电池，对于同样容量的铅酸蓄电池来说，锂离子电池的重量相当于一台笔记本电脑，这样老弱妇孺就都可以使用了。其寿命也可以比镍氢电池做得好。目前的手机电池基本上都是采用这种电池。锂电池的内阻相对比较大，在电动自行车上使用会出现电池即将完全放电的时候感觉车的动力不足。锂离子电池更主要的问题是在过充电和过放电状态电池会发生爆炸，手机电池都是使用的单体电池，再经过良好的保护电路来配合使用，基本上杜绝了电池爆炸的问题。而在电动自行车上使用，必须要使用串连电池组，而串连电池组的保护电路的复杂程度远远超过单体电池的保护电路，其材料成本也大大增加。目前一个良好的锂电池保护电路的成本接近电池本身的价格。而聚合物锂电池的爆炸杀伤力低于锂离子电池，但是，也存在着爆炸和燃烧的可能性。这也是与锂离子电池一样需要解决问题的。
锂离子电池得到了广泛的应用。但目前锂离子电池的能量密度仍不足以满足许多应用需求，锂硫电池因其理论比容量高、硫含量丰富、价格低廉而备受关注。然而，在锂硫电池的电化学过程中，硫正极和锂负极之间溶解的多硫化物所引起的“穿梭效应”及其缓慢的动力学转化严重降低了活性硫的利用率。这导致了锂硫电池的容量急剧下降，大大降低了锂硫电池的使用寿命。”所谓“梭效应”，是指在充放电过程中，正极产生的多硫化物中间体溶解于电解液中，通过隔膜，扩散到负极，与负极的锂金属直接反应，造成电池中有效物质的不可逆损失，电池寿命衰减，库仑效率低。”牛志强说，目前，人们已经采取各种方法来改善上述问题，最常见的策略是利用高比表面积的纳米结构碳材料通过物理限制来捕获多硫化锂，或者利用极性材料通过化学相作用来捕获多硫化锂。
然而，碳的非极性通常导致循环性能差，极性材料的低导电性导致硫的利用率低，速率性能差。因此，有必要开发一种简单有效的材料制备方法，能显著提高硫正极的循环性能，保持良好的倍率性能，这对实现锂硫电池的长循环寿命具有重要意义。”氮化铟离子和富电子氮原子通过强化学键捕获多硫化物；同时，氮化铟表面的快速电子转移改善了多硫化物的动态转化过程。这样，双功能氮化铟改性膜就像一堵墙，能有效抑制锂硫电池中的“穿梭效应”，牛志强认为，氮化铟改性膜锂硫电池具有优异的倍率性能和循环性能。1000次循环后，每个循环的容量下降仅为0.015%。
