CN116344932A - 一种锂硫电池电解液和锂硫电池 - Google Patents

一种锂硫电池电解液和锂硫电池 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种锂硫电池电解液和锂硫电池。本发明提供的锂硫电池电解液，包括亚胺盐、有机溶剂和稀释剂；所述亚胺盐包括含有三氟甲烷磺酰基团的化合物；所述有机溶剂包括含有S‑S键的化合物；所述稀释剂包括含有缩醛基团和三氟甲基的化合物。本发明的锂硫电池电解液，通过采用含有S‑S键的化合物作为共溶剂，含有缩醛基团和三氟甲基的化合物作为弱配位稀释剂，提高了电解液的溶硫能力和锂盐阴离子的配位能力，从而提高了电池CE和电压；将其用于锂硫电池中，有利于提高锂硫电池的能量密度、容量保持率、库伦效率和循环性能，有效抑制锂枝晶的生长，促进锂离子的扩散。

Description

一种锂硫电池电解液和锂硫电池
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种锂硫电池电解液和锂硫电池。
背景技术
随着现代化生活水平的提高，越来越多的便携式电子产品、电动汽车等产品依赖于绿色能源等储能锂离子电池。为了提高锂离子电池的能量密度，从使用纯锂金属阳极来改善锂离子电池到完全切换电池化学成分，但是电池材料本身所能提供的能量存储量是有限的，仍然无法满足后续电动汽车和电子产品的持续发展需求。
锂硫电池因为储存量大、理论重量能量密度高和环境友好等优点脱颖而出。但是其面临着如下问题：1、锂金属是一种高度活性的化学物质，在使用过程中，其锂负极表面的不均匀的沉积导致的Li枝晶；2、多硫化物穿梭效应，循环过程中的可溶性聚硫化物的穿梭效应，导致活性物质损失较快，循环能力较差；3、在充电过程中的过电位；4、硫不导电，且充放电过程中体积变化较大。
锂硫电池由硫正极、锂金属阳极和电解液组成。硫正极因为硫是绝缘体且充放电过程中体积变化加大，所以一般在硫正极中引入导电优良的碳材料作为导电骨架。在碳/硫复合材料-液态电解液-锂金属体系电池充放电过程中，硫会经历比较复杂的多相电化学过程，第一步为“固转液”，单质硫转化为可溶解于电解液的高价态的多硫离子(Sn 2-，6≤n≤8)；第二步为“液转固”，Sn 2-(6≤n≤8)会进一步还原为不溶的低价态S4 2-(Li2S4)；这两步对应第一个放电平台，约占放电容量的25％。第三步“固转固”，对应第二个放电平台，S4-最终还原为S2-，形成Li2S，约占放电容量的75％。但是此步骤因为不溶Li2S4和Li2S2的减少、反应较慢导致剩余容量不能完全转换，最终导致容量的快速衰减。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种锂硫电池电解液，通过采用含有S-S键的化合物作为共溶剂，含有缩醛基团和三氟甲基的化合物作为弱配位稀释剂，提高了电解液的溶硫能力和锂盐阴离子的配位能力，从而提高了电池CE和电压。
本发明的第二目的在于提供一种锂硫电池，具有高能量密度、高容量保持率、高库伦效率、循环性能稳定和安全性能好等优点。
为了实现本发明的上述目的，采用以下技术方案：
本发明提供了一种锂硫电池电解液，包括亚胺盐、有机溶剂和稀释剂；
所述亚胺盐包括含有三氟甲烷磺酰基团的化合物；
所述有机溶剂包括含有S-S键的化合物；
所述稀释剂包括含有缩醛基团和三氟甲基的化合物。
进一步地，所述锂硫电池电解液还包括锂盐。
优选地，所述有机溶剂还包括磷酸酯类化合物、醚类化合物、砜类化合物和腈类化合物中的至少一种。
进一步地，所述含有S-S键的化合物的结构通式为Cn1H(2×n1+1)-Sn-Cn2H(2×n2+1)；式中，n为≥2的整数；n1和n2各自独立地为≥1的整数。
进一步地，所述稀释剂的结构通式为R1OCH2OR2；式中，R1和R2中含有至少一个CF3。
进一步地，所述亚胺盐中的阳离子包括金属阳离子、咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子、吡啶盐类阳离子、吡咯盐类阳离子和季膦盐类阳离子中的至少一种。
进一步地，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双乙二酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、三氟乙酸锂、二氟乙酸锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂、双(五氟乙基磺酰基)亚氨基锂、偏磷酸锂、碘酸锂、双乙二酸硼酸锂、六氟硅酸锂、镁酸三正丁基锂、六氟锑酸锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂、六氟锡酸锂、乙二胺四乙酸二锂盐、六氟砷酸锂、二丁基(异丙基)镁锂、2,2-二正丙基乙酸锂、磺基丙酮酸二锂盐、1,1,2,2,3,3-六氟丙烷-1,3-二磺酰亚胺锂和四苯硼酸三(1,2-二甲氧基乙基)锂中的至少一种。
进一步地，所述锂硫电池电解液中，所述亚胺盐和所述锂盐的总浓度为0.5～3mol/L。
进一步地，所述亚胺盐和所述锂盐的摩尔比为(1～100)：1，或者，所述亚胺盐和所述锂盐的摩尔比为1：(1～2)。
进一步地，所述有机溶剂与所述稀释剂的体积比为1：(1～10)；
所述有机溶剂中，所述含有S-S键的化合物的体积百分数为5％～95％。
本发明还提供了一种锂硫电池，包括如上所述的锂硫电池电解液。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的锂硫电池电解液，通过采用含有S-S键的化合物作为共溶剂，含有缩醛基团和三氟甲基的化合物作为弱配位稀释剂，提高了电解液的溶硫能力和锂盐阴离子的配位能力；并与含有三氟甲烷磺酰基团的亚胺盐等其他组分相配合，提高了锂硫电池电解液的性能。
本发明的锂硫电池电解液应用于锂硫电池中，有利于提高电池的能量密度、容量保持率、库伦效率和循环性能，有效抑制锂枝晶的生长，促进锂离子的扩散；制得的锂硫电池的第50圈容量保持率可以达到98％以上，库伦效率可以达到99％以上。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种锂硫电池电解液和锂硫电池进行具体说明。
在本发明的一些实施方式中提供了一种锂硫电池电解液，包括亚胺盐、有机溶剂和稀释剂；
亚胺盐包括含有三氟甲烷磺酰基团的化合物；
有机溶剂包括含有S-S键的化合物；
稀释剂包括含有缩醛基团和三氟甲基的化合物。
锂硫电池电解液一般在如何抑制多硫化物溶解方面做出改善，很少在电解液如何溶解更多的多硫化物方向进行改善，因为锂多硫化物在有机电解质中的溶解度有限，而且需要额外的电解质体积来溶解大量的锂多硫化物并达到高容量；而且大多使用醚作为溶剂，但是醚类溶剂抗氧化能力较差。为了提高醚的抗氧化性，可采用高浓度电解液(HCE)，通过促进接触离子对(CIP)和聚集物(AGG)簇的形成，同时减少游离溶剂分子，形成盐中溶剂结构，从而促进阴离子在SEI中优先分解形成有机物种，提高醚的抗氧化性。但是高浓度电解液粘度较大，在电极和隔膜浸润上问题较大，因此引入稀释剂，形成局部高浓度电解质(LHCE)。其中使用较多的为非配位类氟醚稀释剂，通过在中等盐浓度下形成被稀释剂分子包围的高浓度来维持盐中-外溶剂结构；高浓度团簇周围的稀释剂可以加速或减缓阴离子的分解，稀释剂的最小静电电位(ESP)值对调节Li金属表面聚集簇的溶剂化结构和阴离子分解动力学起着关键作用；但是非配位的氟醚稀释剂这一作用却很小甚至没有；配位能力若是太强，对溶剂化结构作用越强，但是溶剂-盐与锂离子作用力也越强，加剧了电解液的分解，降低电化学性能。
本发明采用含有S-S键的化合物(含硫电解质)作为共溶剂，含有缩醛基团和吸电子基团三氟甲基的化合物作为弱配位稀释剂，提高了电解液的溶硫能力和锂盐阴离子的配位能力，从而提高了电池CE和电压。
含有S-S键的化合物的结构通式中含有S-S键，可以在放电/充电时可逆地裂解/重组，理论容量为570mAh/g，可以显著提高锂硫电池的容量，并有助于实现高能量密度；即使硫正极在充放电过程中会产生较多的溶于电解液的聚硫化物，含有S-S键的化合物可以通过形成和还原形成锂有机硫化物和锂硫化物，为硫阴极提供了新的电化学还原途径；区别于传统的锂硫电解液，此部分溶于电解液的聚硫化物，不会造成硫正极的容量损失，不仅可以将其利用起来，而且硫阴极的电荷过电位比使用传统电解液的锂硫电池更低，循环性能更稳定。
以含有S-S键的化合物中的二硫醚类化合物为例，电化学还原途径如下：
Figure BDA0004116907700000061
Figure BDA0004116907700000062
稀释剂选择含有缩醛基团和三氟甲基的化合物作为弱配位稀释剂，相比非配位类氟醚稀释剂，有以下几点优势：1、静电电位(ESP)数值更低，可以通过减小锂盐阴离子(TFSI-和FSI-)和锂离子的配位能力，使电解液溶剂-盐更加紧促，降低阴离子的分解能力，最终可以提高SEI膜中Li2O含量，提高电池库伦效率；2、Li2O离子电导率较高，不仅弹性模量较高，而且机械强度较高，可以使充放电过程中SEI膜电场均匀分布，可以抑制锂枝晶的生长；3、提高无机SEI膜中无机层(LiF、Li2O、Li3N)含量，提高杨氏模量和界面能，可以有效抑制锂枝晶的生长，促进锂离子的扩散；4、通过立体电子效应，引入缩醛官能团(OCH2O)，与锂离子亲和力更低；5、引入三氟甲基(CF3)吸电子基团，不仅可以提高电解液的耐高压性能，而且降级电解液的溶剂化功率。
含有三氟甲烷磺酰基团的亚胺盐具有较高的电化学稳定性、化学稳定性和电导率，可以明显的降低电解液的高温分解风险；而且不与水反应，可以抑制气体生成，不会产生电池的气胀问题；遇水不会产生HF。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池电解液还包括锂盐。本发明的锂硫电池电解液中可加入辅助锂盐。
在本发明的一些实施方式中，有机溶剂还包括磷酸酯类化合物、醚类化合物、砜类化合物和腈类化合物中的至少一种；典型但非限制性的，例如，有机溶剂可以为醚类化合物和磷酸酯类化合物；或者，醚类化合物和砜类化合物；或者，醚类化合物和腈类化合物；或者，醚类化合物、磷酸酯类化合物和腈类化合物；或者，醚类化合物、腈类化合物和砜类化合物；或者，磷酸酯类化合物、砜类化合物和腈类化合物。
在本发明的一些实施方式中，磷酸酯类化合物包括磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、三(三氟乙基)磷酸酯、三炔丙基磷酸酯和三苯基亚磷酸酯中的至少一种。
采用不易燃的磷酸酯类化合物作为溶剂，增加了电池的安全性能，磷酸酯类化合物LUMO较低，能够增强电解液整体的还原性，有利于提高循环性能。
在本发明的一些实施方式中，醚类化合物包括乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚和二乙二醇二甲醚中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，砜类化合物包括四亚甲基亚砜、环丁砜、乙基甲基砜、双(4-氟苯基)砜、苯基三氟甲砜、4-氟苯基甲基砜、4-氯苯基苯砜、双(3-氨基苯基)砜、苯基乙烯基砜、硝甲基苯砜、二甲基砜、苯基对甲苯基砜、3-溴苯基甲基砜、二甲基亚砜和溴二氟甲基苯基砜中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，腈类化合物包括乙氧基(五氟)环三磷腈、反丁烯二腈、3,4,5,6-四氟邻苯二腈、2-丁烯腈、二氨基顺丁烯二腈、2-甲基-3-丁烯腈和2-甲基-2-丁烯腈中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，含有S-S键的化合物的结构通式为Cn1H(2×n1+1)-Sn-Cn2H(2×n2+1)；式中，n为≥2的整数；；n1和n2各自独立地为≥1的整数。优选地，n为2～6之间的整数，更优选地，n为2；更优选地，n1和n2各自独立地为1～10之间的整数；更优选地，n1和n2各自独立地为1～3之间的整数。
在本发明的一些实施方式中，含有S-S键的化合物包括二甲基二硫、二乙基二硫、二丙基二硫和甲基丙基二硫醚中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，稀释剂的结构通式为R1OCH2OR2；式中，R1和R2中含有至少一个CF3；优选地，R1选自CH3、C(CF3)3、CH(CF3)2、(CH2)aCF3、(CHCF3)aCF3和(CCF3CF3)aCF3中的至少一种；R2选自CH3、C(CF3)3、CH(CF3)2、(CH2)bCF3、(CHCF3)bCF3和(CCF3CF3)bCF3中的至少一种；式中，a和b各自独立地为0～10之间的整数。
在本发明的一些实施方式中，稀释剂包括双(2,2,2-三氟乙氧基)甲烷，其结构式为
Figure BDA0004116907700000081
制备方法参见“Electrolyte engineering for highlyinorganic solid electrolyte interphase in high-performance lithium metalbatteries”,Zhao et al.,Chem 9,1-16,March 9,2023。
在本发明的一些实施方式中，亚胺盐中的阳离子包括金属阳离子、咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子、吡啶盐类阳离子、吡咯盐类阳离子和季膦盐类阳离子中的至少一种。
在本发明的一些具体的实施方式中，亚胺盐由二(三氟甲磺酰)亚胺根阴离子与阳离子构成。
在本发明的一些实施方式中，亚胺盐包括双三氟甲烷磺酰亚胺锂、双(三氟甲基磺酰基)亚胺钠盐、双(三氟甲基磺酰基)亚胺钡、双(三氟甲基磺酰基)亚胺钴、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺镧、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺钙、双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺钾、双(三氟甲磺酰)亚胺镁、双(三氟甲磺酰)亚胺铜、双三氟甲烷磺酰亚胺四乙基铵盐、1,3-二甲基咪唑双(三氟甲磺酰)亚胺盐、N-丁基吡啶双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-苄基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-癸基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-辛基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-甲基-1-丙基吡咯烷双(三氟甲磺酰)亚胺盐、1-烯丙基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-辛基-2,3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-2,3-二甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-十二烷基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-十四烷基-3-甲基咪唑(双三氟甲烷磺酰)亚胺盐、1-(2-羟基乙基)-3-甲基咪唑双(三氟甲磺酰基)亚胺盐、2-二环己基膦-2′,4′,6′-三异丙基联苯金(I)双(三氟甲烷磺酰)亚胺、1-乙基-2,3-二甲基咪唑盐(甲基磺酰三氟)二酰亚胺和1-正丁基-1-甲基吡咯烷二(三氟甲基磺酰)酰亚胺中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，亚胺盐包括双三氟甲烷磺酰亚胺锂。双三氟甲烷磺酰亚胺锂即可作为亚胺盐，又可以作为锂盐使用。
在本发明的一些实施方式中，锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双乙二酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、三氟乙酸锂、二氟乙酸锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂、双(五氟乙基磺酰基)亚氨基锂、偏磷酸锂、碘酸锂、双乙二酸硼酸锂、六氟硅酸锂、镁酸三正丁基锂、六氟锑酸锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂、六氟锡酸锂、乙二胺四乙酸二锂盐、六氟砷酸锂、二丁基(异丙基)镁锂、2,2-二正丙基乙酸锂、磺基丙酮酸二锂盐、1,1,2,2,3,3-六氟丙烷-1,3-二磺酰亚胺锂和四苯硼酸三(1,2-二甲氧基乙基)锂中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池电解液中，亚胺盐和锂盐的总浓度为0.5～3mol/L；典型但非限制性的，例如，锂硫电池电解液中，亚胺盐和锂盐的总浓度可以为0.5mol/L、1mol/L、1.5mol/L、2mol/L、2.5mol/L、3mol/L或其中任意两者之间的范围值。
在本发明的一些实施方式中，亚胺盐和锂盐的摩尔比为(1～100)：1，或者，亚胺盐和锂盐的摩尔比为1：(1～2)。一种是亚胺盐占主导多于辅助锂盐，另一种是亚胺盐和锂盐，锂盐最多是亚胺盐的两倍。
在本发明的一些实施方式中，有机溶剂与稀释剂的体积比为1：(1～10)；典型但非限制性的，例如，有机溶剂与稀释剂的体积比可以为1：1、1：2、1：3、1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10或其中任意两者之间的范围值。
在本发明的一些实施方式中，有机溶剂中，含有S-S键的化合物的体积百分数为5％～95％；典型但非限制性的，例如，有机溶剂中，含有S-S键的化合物的体积百分数可以为5％、15％、25％、35％、45％、55％、65％、75％、85％、95％或其中任意两者之间的范围值。优选地，有机溶剂中，含有S-S键的化合物的体积百分数为25％～75％。
在本发明的一些实施方式中还提供了锂硫电池电解液的制备方法，包括如下步骤：各组分混合得到锂硫电池电解液。
在本发明的一些实施方式中还提供了一种锂硫电池，包括上述锂硫电池电解液。
本发明的锂硫电池电解液应用于锂硫电池中，有利于提高电池的能量密度、容量保持率、库伦效率、循环性能和安全性，有效抑制锂枝晶的生长，促进锂离子的扩散。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池还包括正极极片；优选地，正极极片的活性物质包括碳/硫复合材料；更优选地，正极极片主要由碳/硫复合材料、导电剂、粘接剂和碳纳米管制得。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池还包括负极极片；优选地，负极极片包括铜锂复合带。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池的第50圈容量保持率＞98％，优选地，锂硫电池的第50圈容量保持率＞99％，更优选地，锂硫电池的第50圈容量保持率＞99.9％。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池的第150圈容量保持率＞96％。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池的50圈平均库伦效率＞99％；优选地，锂硫电池的50圈平均库伦效率＞99.9％。
在本发明的一些实施方式中，锂硫电池的150圈平均库伦效率＞99％。
在本发明的一些具体实施方式中，锂硫电池电解液的制备方法，包括如下步骤：
在室温下，各组分混合，搅拌均匀后得到锂硫电池电解液。
实施例1～8和对比例1～2的锂硫电池电解液均采用上述锂硫电池电解液的制备方法，其具体成分及其含量如表1所示。
表1
Figure BDA0004116907700000111
Figure BDA0004116907700000121
试验例1
分别采用实施例1～8和对比例1～2的锂硫电池电解液制备锂离电池，并对制得的锂硫电池的性能进行测试，其结果如表2所示。
锂硫电池的制备方法，包括如下步骤：正极极片、负极极片和隔膜经叠片工艺制作成四正六负的锂硫电池，容量为2000mAh，注入锂硫电池电解液，完成电池制作。
其中，正极极片的制备方法，包括：将硫/碳复合材料、导电剂SuperP、粘接剂PAA和碳纳米管(CNT)按质量比75：10：5：10混合均匀制成一定粘度的锂硫电池正极浆料，涂布在集流体用铝箔上，在70℃下烘干后进行冷压；然后进行切边、裁片、分切后在真空条件下65℃烘干8h，制成满足要求的正极极片。
负极极片采用6μm厚的铜箔，双面覆锂(锂的厚度为20μm)的铜锂复合带；经过切边、裁片、分切制成满足要求的负极极片。
常温化成测试：在25℃以0.1C恒流充电至2.4V，0.2C恒流充电至2.8V，恒压2.8V充电至截止电流0.05C，然后以0.1C恒流对电池进行放电至1.8V。
常温循环测试：在25℃以0.3C恒流充电至2.8V，恒压2.8V充电至截止电流0.05C，然后以0.5C恒流对电池进行放电至1.8V；放电容量记为C1，重复充放电工步300周，获得第N周放电容量CN，容量保持率＝CN/C1*100％。
表2
Figure BDA0004116907700000131
注明：软包锂硫电池的循环测试容量保持率低于80％，库伦效率低于98％，电池停止测试。
从表2可以看出，采用本发明的锂硫电池电解液，通过添加含有S-S键的化合物以及含有缩醛基团和三氟甲基的化合物，提高了电解液的溶硫能力和锂盐阴离子的配位能力；从而有效提高了锂硫电池的首效、容量保持率和库伦效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锂硫电池电解液，其特征在于，包括亚胺盐、有机溶剂和稀释剂；
所述亚胺盐包括含有三氟甲烷磺酰基团的化合物；
所述有机溶剂包括含有S-S键的化合物；
所述稀释剂包括含有缩醛基团和三氟甲基的化合物。
2.根据权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述锂硫电池电解液还包括锂盐；
优选地，所述有机溶剂还包括磷酸酯类化合物、醚类化合物、砜类化合物和腈类化合物中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述含有S-S键的化合物的结构通式为Cn1H(2×n1+1)-Sn-Cn2H(2×n2+1)；式中，n为≥2的整数；n1和n2各自独立地为≥1的整数。
4.根据权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述稀释剂的结构通式为R1OCH2OR2；式中，R1和R2中含有至少一个CF3。
5.根据权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述亚胺盐中的阳离子包括金属阳离子、咪唑盐类阳离子、季胺盐类阳离子、吡啶盐类阳离子、吡咯盐类阳离子和季膦盐类阳离子中的至少一种。
6.根据权利要求2所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述锂盐包括六氟磷酸锂、四氟硼酸锂、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、双乙二酸硼酸锂、双氟磺酰亚胺锂、三氟甲磺酸锂、三氟乙酸锂、二氟乙酸锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂、双(五氟乙基磺酰基)亚氨基锂、偏磷酸锂、碘酸锂、双乙二酸硼酸锂、六氟硅酸锂、镁酸三正丁基锂、六氟锑酸锂、双(九氟丁基磺酰基)亚胺锂、六氟锡酸锂、乙二胺四乙酸二锂盐、六氟砷酸锂、二丁基(异丙基)镁锂、2,2-二正丙基乙酸锂、磺基丙酮酸二锂盐、1,1,2,2,3,3-六氟丙烷-1,3-二磺酰亚胺锂和四苯硼酸三(1,2-二甲氧基乙基)锂中的至少一种。
7.根据权利要求2所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述锂硫电池电解液中，所述亚胺盐和所述锂盐的总浓度为0.5～3mol/L。
8.根据权利要求6所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述亚胺盐和所述锂盐的摩尔比为(1～100)：1，或者，所述亚胺盐和所述锂盐的摩尔比为1：(1～2)。
9.根据权利要求1所述的锂硫电池电解液，其特征在于，所述有机溶剂与所述稀释剂的体积比为1：(1～10)；
所述有机溶剂中，所述含有S-S键的化合物的体积百分数为5％～95％。
10.一种锂硫电池，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的锂硫电池电解液。
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