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:锂硫电池因其理论能量密度高、原料廉价、环境友好等优点,被认为是最具发展潜力的新型高性能电池体系之一。由于单质硫、放电产物硫化锂的电绝缘性和放电中间产物的易溶性,导致锂硫电池存在活性物质利用率低和循环性能差等问题。为了解决这些问题,研究者们在正极材料的结构设计和制备方法等方面进行了研究,引入了多种材料与单质硫复合,如碳材料、导电聚合物、纳米氧化物等。不同的制备方法对复合材料的性能有很大影响。以升华硫和SP为原料,采用机械球磨、真空加热、密闭加热和液相浸渍四种方法,分别制备了不同硫含量的硫/碳复合材料。通过SEM、XRD等手段对材料的形貌、物相等进行表征,充放电测试和交流阻抗测试用来研究材料的电化学性能。结果表明,硫/碳复合材料的形貌受到制备方法和硫含量的双重影响,硫含量对硫/碳复合材料电化学性能的影响比较明显。真空加热制备的含硫50%的硫/碳复合材料表现出较好的电化学性能:在0.1C、0.5C和1C倍率下,材料的首次放电比容量分别为951.8、685.8和630.3mAh/g,0.1C经50次循环后容量保持率为84%,倍率性能好。金属氧化物与硫制备成复合材料后在一定程度上可以起到提高硫导电性、抑制穿梭效应、提高循环性能的改性作用。以纳米二氧化钛和升华硫为原料,采用机械球磨和液相浸渍两种方法分别制备了不同硫含量的硫/二氧化钛复合材料,并对复合材料进行了表征和电化学性能的研究。结果表明,纳米二氧化钛作为添加剂直接添加到单质硫中,一定程度上提高了放电比容量,但对多硫化物的溶解和穿梭效应的抑制作用不明显,所以总体改性效果欠佳。以钛酸丁酯为钛源、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,利用溶剂挥发诱导白组装法制备介孔二氧化钛,然后用介孔二氧化钛和升华硫以密闭加热的方法制备硫/介孔二氧化钛复合材料。对制备的材料进行表征和电化学性能研究。结果表明,模板剂浓度和煅烧温度对介孔二氧化钛的结构有显著影响,CTAB浓度0.5mol/L和煅烧温度500℃时可得孔径集中分布在10nm左右的锐钛矿型介孔二氧化钛,与硫按1:1的质量比制备成硫/介孔二氧化钛复合材料后,电化学性能优越,在0.1C、0.2C、0.5C、1C和2C倍率下的首次放电比容量分别为1043、900.4、770、700.3和625.8mAh/g,0.1C经50次循环后的容量保持率为66.7%。图68幅,表4个,参考文献126篇。