锂硫 (Li-S) 电池由于其巨大的能量容量，在储能系统中具有巨大的应用潜力。然而，与其热行为相关的安全问题仍然是科学家们关注的问题。

现在，由中国科学院青岛生物能源与过程技术研究所(QIBEBT)的研究人员领导的研究小组揭示了锂硫电池的热失控路线，这可能有助于解决锂硫电池的安全问题。下一代电池。

这项研究于 3 月 14 日发表在Joule杂志上。

“锂硫电池的这些安全问题之一是热失控，这是一种电池开始不受控制地过热的现象。随着电池温度的升高，电解液可能被点燃，可能导致火灾，”黄朗说， QIBEBT 的助理教授和该研究的主要作者。

研究小组着手研究大尺寸软包锂硫电池的安全特性。特别是，他们研究了无机全固态电解质，因为它们具有高热稳定性，这可能为克服安全问题提供了一种策略。然后，他们分析了软包电池的热失控行为。

结果表明，即使是全固态电解质也无法阻止锂硫电池在高温下发生的热失控。这种理解将有利于科学家们寻找构建更安全的下一代锂硫电池的方法。

该团队从材料方面考察了锂硫电池的热特性。他们从整个软包电池开始，一直到电极级别。

他们发现，Li-S 电池的放热链式反应最初是由与电解质反应的硫阴极衍生物引发的。随着锂金属阳极与电解质或阴极活性物质反应，该反应随后加速。随着硫正极和锂金属负极的熔化，它们在高温下迁移并发生交叉反应，对电池的热失控行为起决定性作用。

研究表明，使用具有不同热稳定性的电解质(包括无机全固态电解质)组装的锂硫电池，由于硫正极和锂负极熔化时不可避免的短路，都会发生快速热失控。

“深入描绘的热失控路线将为构建具有更高安全性能的下一代锂硫电池的前进方向提供新的启示，”QIBEBT教授崔光磊说。