锂硫电池（Li-S）因其超高的理论能量密度而成为最具吸引力的新型储能体系之一，但其热安全性评估的研究明显滞后。最近，中科院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员等对大容量Li-S电池从材料水平到电池水平的热失控路径进行了系统研究。

文章要点

1）研究人员借助加速量热仪对软包Li-S电池在绝热条件下的热特征进行了分析，并对电极与电解液的热兼容性、电解液的热分解路径进行了系统研究。与传统锂离子电池不同的是，Li-S电池的放热链式反应最初由硫正极衍生物与电解液溶剂（尤其是DOL）的反应而引发。然后，金属锂负极与电解液和熔融的硫物种之间的反应使得链式反应加剧。

2）研究人员发现多硫化物的存在使得热失控条件下整个电池在高温下的自热速率下降。软包电池内部的溶剂蒸发主要导致前期电池内压升高和后期热诱导的压力释放。最后可燃性气体的溢出是造成电池燃烧甚至爆炸的直接原因。

参考文献

Lang Huang et al, Thermal runaway routes of large-format lithium-sulfur pouch cell batteries, Joule, 2022

DOI: 10.1016/j.joule.2022.02.015

Thermal runaway routes of large-format lithium-sulfur pouch cell batteries: Joule