傅里叶红外光谱（FTIR）定量分析锂硫电池电解液中多硫化物浓度

王 梅思
杭州师范大学

摘要

锂硫电池以其高理论比能量密度（2600 Wh/kg）成为下一代电池技术的有力候选，但其商业化进程受限于电解液
中多硫化物的溶解与穿梭效应，导致活性物质损失和电池性能下降。FTIR 技术以其快速、无损、无需前处理的优势，为电
解液成分监测提供了新的解决方案。本研究通过优化样品处理流程、精确选择特征峰及构建定量模型，实现了对电解液中
多硫化物浓度的快速、准确检测。研究明确了多硫化物在 FTIR 谱图中的关键特征峰，包括 480 cm-1 处的 S-S 长链振动峰
作为长链多硫化物定量分析的特异性指标，以及 1100 cm-1 处的 LiTFSI 内标峰用于校正基线漂移和仪器波动。针对单组分
和多组分多硫化物体系，分别建立了标准曲线法和偏最小二乘法（PLS）定量模型，其中 PLS 模型在多组分体系中展现出
更高的预测精度和抗干扰能力。最终，将 FTIR-PLS 模型应用于实际电解液样品分析，验证了其在实际体系中的可靠性、
高效性和适用性，为锂硫电池电解液成分监测提供了有力的技术支撑。

关键词

傅里叶红外光谱（FTIR）；锂硫电池电解液；多硫化物定量分析

参考

[1] 陈磊 , 袁业辉 , 宋瑞 , 等 . 锂硫电池中 CNTs-CNFs 夹

层对多硫化物的捕获和加速转化机理 [J]. 天津工业大学学报 ,

2024, 43(4):44-49.

[2] 李浩 . 原位固化抑制锂硫电池中可溶性多硫化物的

研究 [J]. 电源技术 , 2023, 47(9):1174-1177.

[3] 陈磊 , 袁业辉 , 宋瑞 ,et al. 锂硫电池中 CNTs-CNFs 夹

层对多硫化物的捕获和 加速转化机理 [J].Journal of Tiangong

University, 2024, 43(4).

[4] 化学工程与技术 .MOFs 衍生锂硫电池正极材料的制

备及其对多硫化物催化性能的研究 [D]. 2023.

[5] 赵光明 , 丁圣潇 , 朱玲玲 . 锂硫电池隔膜用无机材料

的研究进展 [J]. 电池 , 2023, 53(4):448-452.