关于科研中的锂二次电池的详细分析以及它的进展概况

在科学技术快速发展的今天，越来越多的产品需要能源的供应，这就产生了储能电池，比如说可能见到的锂离子二次电池，那么什么是锂离子二次电池呢?

随着电动汽车和移动电子产品的发展，社会对能源存储与转化提出更高要求，继锂离子电池之后，可充电电池的高能量密度、高倍率充放电、高循环稳定性成为需求。锂硫电池凭借其高能量密度(2600 Whkg-1)、经济环保等优势成为下一代储能体系的候选者。然而，如单质硫与硫化锂的不导电性、多硫化锂中间产物的穿梭效应及充放电过程中体积的变化等问题，降低锂硫电池的利用率，使得容量衰减迅速，阻碍其商业化。

锂离子二次电池。该锂离子二次电池通常包括电极组件，容纳该电极组件的容器，及电解液。该电极组件包括极性相反的两个电极和隔板。该隔板包括含有陶瓷颗粒簇的多孔膜。该多孔膜是通过用粘结剂粘结颗粒簇形成的。各颗粒簇是通过烧结或者是通过溶解和重结晶全部或部分陶瓷颗粒而形成的。该陶瓷颗粒包含具有带隙的陶瓷材料。各颗粒簇可以具有葡萄串或薄层的形状，并且可以通过层压鳞片或薄片形状的陶瓷颗粒形成。

中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员张跃钢与蔺洪振团队分别从纳米材料结构设计与表面功能化出发，制备不同的活性纳米催化剂复合材料，选用原位光谱手段研究其相关作用机制。研究人员优化调控三维石墨烯的孔隙结构及其功能团，实现对可溶的多硫化物的物理与化学强吸附作用(Journal of Power Sources, 2016, 321, 193);利用原位化学聚合的方式，增强三维石墨烯/碳纳米管的复合纳米材料的结构稳定性，实现高面积载量(10.2 mgcm-2)硫正极的长寿命稳定循环(图1)(Nano Energy, 2017, 40, 390)。同时，研究发现仅靠物理化学吸附的手段抑制穿梭效应具有局限性，不能满足电池的快速充放电特性。

从构造上看，二次电池在放电时电极体积和构造之间发作可逆改变，而一次电池内部则简略得多，因为它不需求调度这些可逆性改变。一次电池一次电池的质量比容量和体积比容量均大于一般充电电池，但内阻远比二次电池大，因此负载才干较低。一次电池一次电池的自放电远小于二次电池。一次电池只能放电一次，如，碱性电池和碳性电池就归于此类，二次电池可重复循环运用。二次电池相对一次电池更环保。一次电池运用后就必需废弃，而充电电池可重复运用，契合国度规范的次世代充电电池通常可重复运用1000次以上，也便是说充电电池发生的废弃物不到一次电池的1000分之1，不管从减少废弃物仍是从资源使用及经济的角度来思索，二次电池的优越性都是非常显着的。一次电池内阻远大二次电池，其大电放逐电功能亦不及二次电池。在小电流、间歇性放电的条件下，一次电池的质量比容量大于一般二次电池，但当放电电流大于800mAh，则一次电池的容量优势就会显着减小。

虽然有了锂离子二次电池，但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转，这就需要我们保护能源，从自己做起，从身边的点滴做起，节约能源，是我们人类每一个人应尽的责任。