一种在锂硫电池中原位构筑SEI膜的方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种在锂硫电池中原位构筑SEI膜的方法及应用，涉及化学电源技术领域。具体步骤为：在通过充电过程，将正极中储备的锂源精准地迁移至锂金属负极表面，在此过程中，迁移的锂与电解液中的特定成分发生反应，从而在锂负极表面原位生成一种由硫化锂、氮化锂、氟化锂等多种组分构成的SEI膜。本方案SEI膜不仅能显著提升锂硫电池的库伦效率和长循环稳定性，还能有效抑制锂枝晶的形成，从而大幅延长电池的使用寿命；实验数据显示，在0.1C的电流密度条件下，采用本发明专利技术方法构筑SEI膜的锂硫电池可实现长达600圈的循环，且循环后的库伦效率仍能维持在98％的高水平，充分验证了本发明专利技术的实用性和优越性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学电源，具体为一种在锂硫电池中原位构筑sei膜的方法及应用。

技术介绍

1、锂金属因其卓越的高比能特性，在电池科技领域一直备受关注。其高达3860mahg-1的比容量和相对标准氢电极仅3.04v的低氧化还原电位，展现了作为负极材料的巨大潜力。然而，商业化锂箔表面的电化学反应存在不均匀性，导致锂枝晶无序生长，严重阻碍了锂负极的广泛应用。

2、具体来说，锂金属的高活性使其表面容易形成由多种化合物构成的钝化层，这些化合物包括li2co3、li2o和lioh等。随着时间的推移，钝化层的成分逐渐发生变化，导致锂箔表面各处成分分布不均。当锂箔与电解液接触时，钝化层中的离子与电解质发生反应，进一步形成不均匀的初始固体电解质界面(sei)层。由于锂沉积反应更倾向于发生在具有高活性的局部区域，这些区域的sei层具有较高的li+电导率，从而导致表面电荷局部积聚和锂枝晶的无法控制生长。

3、为了解决这一问题，我们采用了原位构筑sei的方法。通过充电的方式，将储存在碳硫正极的锂源中的锂离子迁移至锂金属表面。在锂离子的迁移过程中会和电解液中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在锂硫电池中原位构筑SEI膜的方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种在锂硫电池中原位构筑SEI膜的方法，其特征在于，步骤S1中所述碳硫材料硫含量介于20％至98％之间，孔隙率介于20％至70％之间；

3.根据权利要求1所述的一种在锂硫电池中原位构筑SEI膜的方法，其特征在于，步骤S2中所述隔膜材料选自聚丙烯、聚乙烯中的一种或两种的组合；

4.根据权利要求1所述的一种在锂硫电池中原位构筑SEI膜的方法，其特征在于，步骤S3中的首次充电电压设定在2.8V至4.6V之间，后续循环的充放电电压范围控制在1.7V至2.8V之间。...

【技术特征摘要】

1.一种在锂硫电池中原位构筑sei膜的方法，其特征在于，具体步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种在锂硫电池中原位构筑sei膜的方法，其特征在于，步骤s1中所述碳硫材料硫含量介于20％至98％之间，孔隙率介于20％至70％之间；

3.根据权利要求1所述的一种在锂硫电池中原位构筑sei膜的方法，其特征在于，步骤s2中所述隔膜材料选自聚丙烯、聚乙烯中的一种或两种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王安邦，周海燕，徐澳，
申请(专利权)人：安徽通能新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：