实施方案
[0018] 为了能更好说明本发明的流程和方案,结合附图和实施例对以下发明进行进一步的说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0019] 参见图1,本发明提出一种有效抑制锂硫电池穿梭效应的方法,包括以下步骤:
[0020] 步骤S1,将锂硫电池固定于可匀速转动的半径为20~50cm的圆盘边缘;
[0021] 步骤S2,使锂硫电池正极距离圆心较远,相应的电池负极距离圆心较近;
[0022] 步骤S3,以300~1000r/min的转速匀速转动圆盘,使聚硫锂受到圆盘转动产生的离心力。
[0023] 上述技术方案中,将锂硫电池固定在匀速转动的圆盘边缘,其中锂硫电池负极偏向圆心侧,电池正极距离圆心较远,以一定的速度匀速转动圆盘从而产生离心力,使固定在圆盘边缘的锂硫电池在充放电过程中正极产生的聚硫锂无法扩散至负极,从而抑制电池的穿梭效应。
[0024] 实例化1
[0025] 取一块纽扣锂硫电池,将其固定于半径为30cm的可匀速转动的圆盘边缘,正负极与圆盘边缘切线方向平行,其中锂硫电池负极靠近圆盘圆心,相应的正极距离圆心较远。以600r/min匀速转动圆盘,使聚硫锂受到圆盘转动产生的离心力。
[0026] 实例化2
[0027] 取一块纽扣型锂硫电池,将其固定于半径为20cm的可匀速转动的圆盘边缘,正负极与圆盘边缘切线方向平行,其中锂硫电池负极靠近圆盘圆心,相应的正极距离圆心较远。以300r/min匀速转动圆盘,使聚硫锂受到圆盘转动产生的离心力。
[0028] 实例化3
[0029] 取一块纽扣型锂硫电池,将其固定于半径为30cm的可匀速转动的圆盘边缘,正负极与圆盘边缘切线方向平行,其中锂硫电池负极靠近圆盘圆心,相应的正极距离圆心较远。以1000r/min匀速转动圆盘,使聚硫锂受到圆盘转动产生的离心力。
[0030] 实例化4
[0031] 取一块纽扣型锂硫电池,将其固定于半径为50cm的可匀速转动的圆盘边缘,正负极与圆盘边缘切线方向平行,其中锂硫电池负极靠近圆盘圆心,相应的正极距离圆心较远。以1000r/min匀速转动圆盘,使聚硫锂受到圆盘转动产生的离心力。
[0032] 图2为未采用本发明抑制锂硫电池穿梭效应的锂硫电池在0.2C充放电电流下的循环容量曲线,图3为本发明实例化1的锂硫电池在0.2C充放电电流下的循环容量曲线,两者对比可知,采用本发明的技术方案,锂硫电池比容量可以达到659mAh/g,循环500次的每次衰减率仅为0.024%。实施例2‑4也能达到相当技术效果。
[0033] 进一步的,对上述方法进行性能测试。具体测试过程如下:所选用测试的锂硫电池,负极为锂片,Celgard2325作为隔膜,1mLiTFSI溶解在1,3‑二氧戊环(DOL)和乙二醇二甲醚(DME)(体积比1:1)为电解液,在湿度和氧气浓度低于1ppm,充满氩气保护的手套箱中,使用LIR2032硬币型电池壳组装电池。在充放电测试系统中,充放电测试电压为1.7V~2.8V。
[0034] 从上述分析可以得出,该方法通过圆盘转动产生的离心力阻止了充放电过程中正极极产生的聚硫锂向负极扩散,从而抑制了锂硫电池的穿梭效应,使其组装的电池在0.2C的充放电速率下,循环500次时,每次的衰减率仅为0.024%,库伦效率约为99.372%,说明该方法有效提高了电池的循环稳定性。
[0035] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0036] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。