锂硫二次电池放电中间产物的研究

锂硫二次电池具有高比容量（1680 mAh/g），是化学电源领域的前沿方向之一。目前锂硫电池主要存在活性物质利用率低（实际容量为800 mAh/g左右）和大电流充放电能力以及循环性能不理想的问题。与目前通过抑制硫电极中间放电产物溶解不同，本项目旨在通过提高硫电极放电中间产物- - 多硫化锂在电解液中的溶解度来改善锂硫电池的可充性能和比能量。我们的初步研究结果证实，促使硫电极放电中间产物溶解到电解液中，锂硫电池的比容量可达到1450 mAh/g，同时平均放电电压也有大幅提高。本项目在采用多种电化学技术、波谱分析以及理论计算的方法详细研究多硫化锂的电化学行为、溶解性和结构的基础上，从分子水平分析影响多硫化锂电化学过程和溶解过程的关键因素；探索多硫化锂与电解质溶剂和电解液添加剂的相互作用机制，获得调控锂硫电池放电中间产物溶解的基本原理和方法；为锂硫电池的研究提供新思路，理论依据和技术原理。

根据项目的研究目标和内容，我们主要从多硫化物的理论研究、多硫化物的检测及溶剂分子的影响、不溶多硫化物研究三个方面开展了研究。获得了多硫分子、多硫离子以及多硫化锂在不同溶剂中的稳定空间构型及理论光谱。在锂硫电池放电中间产物分子水平上的研究方面取得突出进展。在该项目经费的资助下，发表论文6篇，完成项目的研究任务，达到预期效果。