反应速率对锂硫电池放电性能影响的模型分析

李鹏，吕曹，王飞，李莎莎，池永庆

（太原科技大学 化学工程与技术学院，山西太原030024）

摘      要：锂硫电池是下一代高能量密度二次电池的重要候选者，其性能改善需深入理解电池中锂、硫间复杂宏观电化学反应过程。基于Newman多孔电极模型思路，结合多孔硫正极特点，合理简化，建立了描述锂硫电池放电过程模型。模型计算与文献实验结果对比表明，模型能较好模拟放电过程趋势、关键特征，验证了模型有效性；不同电化学动力学参数变化下放电结果模拟表明：增大锂离子交换电流密度有利于提高性能；对于正极硫多步电化学反应过程，S_8(l)还原反应速率需保持在较高水平上，S₈^2-、S₆^2-还原反应速率不是多步电化学反应的控制步，提高S₄^2-、S₂^2-还原反应速率可以改善电池比容量、功率性能。

关   键   词：锂硫电池；模型；动力学过程；放电性能；电化学反应速率

中图分类号：TQ013.2；TM911     

文献标志码： A       

文章编号：1671-0460（2024）05-1057-07