$阳谷华泰(SZ300121)$  

不溶性硫磺在电池中主要用于固态锂硫电池等体系，具有以下作用和原理：

作用

- 提升能量密度：硫具有高能量存储能力，理论比容量高达1675mAh/g，不溶性硫磺中的硫可充分发挥这一特性，有助于提升电池的整体能量密度。

- 增强安全性：不溶性硫磺化学稳定性比普通硫更好，在固态电解质中更稳定，硫原子不易移动，可减少电池内部短路的可能性。同时，固态体系避免了液态电解质的易燃风险，硫的固态化也增强了热稳定性。

- 提高循环寿命：其化学稳定性有助于抑制多硫化物的溶解和穿梭效应，使固态电池能够在多次充放电后仍保持较高的性能水平，延长电池的使用寿命。

原理

- 抑制穿梭效应：在锂硫电池中，普通硫在充放电过程中会产生多硫化物中间体，这些多硫化物易溶解在电解质中并发生穿梭效应，导致活性物质流失和电池性能下降。不溶性硫磺为聚合态硫，比普通硫更稳定，可减少多硫化物的溶解和扩散，从而抑制穿梭效应。

- 与导电材料复合改善导电性：硫及其衍生物导电性差，不溶性硫磺通常会与导电材料（如碳基体）复合，形成硫-碳复合材料等，从而提高电极的导电性，保证电池充放电过程中电子的顺利传输。

- 适配固态电解质：固态电池中的固体电解质（如硫化物、氧化物或聚合物）可以有效阻止多硫化物的扩散，与不溶性硫磺相结合，能进一步减少活性物质的流失，同时优化电池的电化学性能。