【摘 要】
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目前,新能源汽车的发展对电池在内的储能设备提出了越来越高的要求。锂硫电池具有高正极理论质量比容量（1675 m Ah/g）、高能量密度（2600 Wh/kg）、低成本和环境友好等优点,呈现良好的应用前景。然而,硫正极充放电中间产物多硫化锂（Li PSs）的“穿梭效应”和反应动力学迟缓等问题极大阻碍了锂硫电池的发展。基于此,本论文选择了对Li PSs具有优异吸附和催化能力的MgB2作为研究对象,通过
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目前,新能源汽车的发展对电池在内的储能设备提出了越来越高的要求。锂硫电池具有高正极理论质量比容量（1675 m Ah/g）、高能量密度（2600 Wh/kg）、低成本和环境友好等优点,呈现良好的应用前景。然而,硫正极充放电中间产物多硫化锂（Li PSs）的“穿梭效应”和反应动力学迟缓等问题极大阻碍了锂硫电池的发展。基于此,本论文选择了对Li PSs具有优异吸附和催化能力的MgB2作为研究对象,通过形貌调控和复合化策略构筑了两种具有不同结构的硼化镁基复合材料并应用于锂硫电池。第一,采用超声辅助剥离技术,制备出MgB2纳米片,将其抽滤到隔膜上用作锂硫电池的隔膜修饰层。经超声剥离的MgB2纳米片引入微孔结构,提高了比表面积和孔体积,具有更多的吸附位点,能够充分发挥MgB2的表面吸附/催化Li PSs性能,同时容纳体积膨胀的Li2S。因此,MgB2@PP（聚丙烯）修饰隔膜的使用显著提升了Li-S电池中硫的利用率和循环稳定性。使用MgB2@PP修饰隔膜时,所采用硫正极在0.1 C电流密度下具有1184 m Ah/g的初始放电比容量,2 C高电流密度下仍具有732 m Ah/g的高比容量。在2 C电流密度下经过500圈循环后仍具有497 m Ah/g的放电比容量。第二,为了进一步提升正极载体材料载硫能力,基于上述超声辅助剥离技术,将MgB2纳米片与Mo S2量子点通过范德华力液相自组装法制备了Mo S2@MgB2复合材料。通过Mo S2量子点对MgB2纳米片的隔离而抑制其堆叠,提供了充足的孔道结构,有利于电解液的浸润和Li+在复合正极材料中的扩散。同时利用MgB2纳米片对Mo S2量子点的锚定而抑制其团聚,从而提供充足的表面吸附位点,充分发挥其固硫/催化能力。Mo S2@MgB2复合材料作为Li-S电池正极载体展现出了较强的固硫作用以及对Li PSs氧化还原反应的催化转化作用,表现出高比容量（0.2C倍率下1154 m Ah/g）、出色的倍率性能（2 C倍率下833 m Ah/g）和稳定的长循环性能。
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