隨著電動汽車行業(yè)及新能源領(lǐng)域的飛速發(fā)展和人們環(huán)保意識的提高，新型電動汽車受到社會的廣泛關(guān)注。傳統(tǒng)鋰離子電池受正極材料理論比容量等因素的制約，能量密度已經(jīng)達(dá)到了理論極限。為滿足人們對電動汽車行駛里程及電池能量密度的需求，研究者將研究方向轉(zhuǎn)向了鋰離子電池之外的二次電池體系。鋰硫二次電池是以硫或硫基復(fù)合材料為正極，鋰為負(fù)極的新型儲能體系，理論比容量高達(dá)到1675mAh/g，并且硫的儲量豐富、造價低廉、環(huán)保無毒，因此鋰硫電池具有廣泛的應(yīng)用前景。但同時鋰硫二次電池也存在著一系列問題：①室溫下硫的導(dǎo)電性差(電導(dǎo)率為5×10-30S/cm)，正極材料中需加入導(dǎo)電劑，但由于導(dǎo)電劑不參與氧化還原反應(yīng)，導(dǎo)致電池的比容量降低;②在電池充放電過程中，電極的體積不斷發(fā)生變化，負(fù)極收縮，正極膨脹。高達(dá)79%的體積膨脹在一定程度上會對硫電極的物理結(jié)構(gòu)出現(xiàn)影響。隨著循環(huán)的持續(xù)進(jìn)行，電極易出現(xiàn)粉化現(xiàn)象，影響充放電的工作循環(huán);③反應(yīng)中生成的中間產(chǎn)物多硫化鋰(Li2Sn，1≤n≤8)導(dǎo)電性差，附著在電極表面影響氧化還原反應(yīng)的深層次進(jìn)行，使電池的循環(huán)穩(wěn)定性變差;④充放電過程生成的可溶性高氧化態(tài)長鏈多硫化鋰溶入電解液，順濃度梯度跨越隔膜向負(fù)極遷移擴(kuò)散，與負(fù)極發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物短鏈多硫化鋰和不溶于電解液的Li2S及Li2S2由于濃度梯度的用途重新擴(kuò)散回正極，被氧化成長鏈多硫化鋰。多硫化鋰在電池正負(fù)極間的遷移現(xiàn)象，被稱為穿梭效應(yīng)，造成正極活性物質(zhì)的消耗，降低硫的利用率，并導(dǎo)致負(fù)極的腐蝕及鈍化，影響電池的庫侖效率。

基于上述影響鋰硫電池工作性能的原因，目前的研究熱點(diǎn)重要在于正極材料的設(shè)計與改性、制備工藝的創(chuàng)新、粘結(jié)劑的應(yīng)用、電解質(zhì)體系的改良、鋰負(fù)極保護(hù)等方面。

一、正極材料

1.以導(dǎo)電碳為基體的硫/碳復(fù)合材料

碳材料是改善導(dǎo)電性、提高活性物質(zhì)利用率的理想材料，這是由于碳材料具有高的電導(dǎo)率、大的表面積、豐富的孔和窄的孔徑分布以及與硫單質(zhì)之間強(qiáng)的吸附能力。

過針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

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(1)硫/碳納米管(S/CNT)復(fù)合材料

碳納米管具有良好的導(dǎo)電性，其多孔的中空結(jié)構(gòu)可以負(fù)載大量的硫，硫與碳納米管的復(fù)合能夠使得電極的性能得到明顯改善。陳君政[1]采用分段加熱法合成了不同管徑與硫含量的硫/多壁碳納米管(S/MWCNT)電極材料，通過綜合性能的比較篩選出以10～20nm直徑的MWCNT為核，質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%硫為殼的最優(yōu)化條件下的復(fù)合材料。

Yuan借助MWCNT的毛細(xì)用途，使得單質(zhì)硫均勻包覆在納米碳管上。制備的鋰硫電池循環(huán)60次后的可逆放電比容量保持在670mAh/g。Geng課題組[3]利用直接沉淀法制備出了S/MWCNT材料，電池在0.05C倍率下的初始放電比容量達(dá)到1128mAh/g。

(2)硫/介孔碳復(fù)合材料

介孔碳(MC)材料能夠借助其優(yōu)良的導(dǎo)電性以及大的比表面積和孔容，有效提高活性物質(zhì)利用率，改善電極材料的性能。這是由于材料中的微孔和中孔有利于電子和離子傳輸，并有效吸附單質(zhì)硫及氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物，減輕穿梭效應(yīng);MC中的大孔則能夠提高硫的負(fù)載量，并有利于電解液的充分浸潤，同時為反應(yīng)產(chǎn)物供應(yīng)了容納空間，減輕了體積脹縮損壞。

無人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測繪、無人設(shè)備

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Nazar于2011年制得一種雙層孔道結(jié)構(gòu)的碳材料，比表面積高達(dá)2300m2/g,孔徑大小分別為2nm和5.6nm,以之為單質(zhì)硫的載體，含硫量可達(dá)50%。在1C時的首周放電比容量為995mAh/g，100次循環(huán)之后的放電比容量保持在550mAh/g，循環(huán)性能良好。隨后該課題組進(jìn)一步制備了孔容為2.1cm3/g的有序介孔碳(CMK-3)，采用熱處理法制得含硫量為70%的復(fù)合材料，性能穩(wěn)定，庫侖效率接近100%。

很多研究者借助模板法制備了多種性能優(yōu)越的多孔碳。張靜、唐瓊分別以聚乙烯醇和蔗糖為碳源，采用納米碳酸鈣借助硬模板法制備了分層結(jié)構(gòu)的介孔碳，研究了以介孔碳、導(dǎo)電石墨和碳納米管為導(dǎo)電基體的鋰硫電池的電化學(xué)性能，并詳細(xì)分析了比表面積和孔容對鋰硫電池性能的影響。結(jié)果表明，S/MC復(fù)合材料為正極的電池在0.1C的放電倍率下首次放電比容量1389mAh/g,100次循環(huán)后，庫侖效率保持在95%以上。

Strubel課題組則以ZnO為模板制備多孔碳應(yīng)用于鋰硫電池，在硫含量≥3mg/cm2的前提下獲得了>1200mAh/g的放電比容量。由此可見，由介孔碳與硫復(fù)合的正極材料制得的鋰硫電池，放電比容量及電池循環(huán)性能顯著提高。

(3)硫/碳球復(fù)合材料

相比于多孔碳材料而言，碳球的密度更高，有助于提高硫正極的體積比能量。Archer小組報道了直徑約200nm的多孔空心碳球材料，單質(zhì)硫填充至碳球內(nèi)腔，碳球表面則遍布約3nm的微孔，載硫量可達(dá)70%。在0.5C倍率下100圈后的放電比容量高達(dá)974mAh/g。Gao等通過簡單的方法制備了分布均勻的多孔碳球，并用其負(fù)載硫單質(zhì)。將蔗糖與硫酸配成稀溶液，熱處理后進(jìn)行碳化，得到200～300nm的多孔碳球，再與硫單質(zhì)在熔融態(tài)和蒸汽態(tài)下充分復(fù)合，制得含硫量42%的碳/硫復(fù)合材料。相關(guān)電化學(xué)結(jié)果表明：在較低的放電速率(200mA/g)下，電極比容量為890mAh/g;較高的放電速率(1200mA/g)下，電極比容量為730mAh/g，循環(huán)穩(wěn)定性非常好。這可能是由于碳球內(nèi)部0.7nm的孔徑使其對硫元素具有極強(qiáng)的吸附效果。

(4)硫/石墨烯正極材料

石墨烯由sp2雜化軌道的碳原子構(gòu)成，物理性能特殊，具有其優(yōu)異的導(dǎo)電性及超高的理論比表面積，近年來被廣泛應(yīng)用于電池材料及超級電容器等能源系統(tǒng)。Cui等采用化學(xué)沉積法，將包覆了一層聚乙二醇(PEG)鏈的硫顆粒包裹在石墨烯中，該復(fù)合材料含硫量為70%，電流密度為750mA/g時，相應(yīng)的電池在100次之后的比容量仍能維持在600mAh/g以上。Yuan等合成的石墨烯/硫復(fù)合材料含硫量提高至80%，在210mA/g電流密度下進(jìn)行循環(huán)，庫侖效率接近100%。Tang報道了以氧化鈣(CaO)為模板制備石墨烯應(yīng)用于鋰硫電池，在5.0C高倍率充放電時獲得了656mAh/g的放電比容量，性能十分出色。

2.硫/氧化物復(fù)合材料

硫/氧化物材料中多采用納米金屬氧化物，利用其比表面積大和吸附性強(qiáng)的特點(diǎn)，來提高正極材料的孔隙度，吸附多硫離子，減輕穿梭效應(yīng)，并對氧化還原反應(yīng)起到催化用途。Wei制備了“卵黃-殼層”結(jié)構(gòu)的S-TiO2納米材料，其內(nèi)部的空隙結(jié)構(gòu)能夠充分容納硫在反應(yīng)過程中的體積膨脹，最大限度減少多硫化物溶解。在0.5C倍率下初始放電比容量為1030mAh/g，循環(huán)超過1000次之后庫倫效率仍保持在98.4%。最重要的是，在1000次循環(huán)以后，每次循環(huán)容量衰減平均僅為0.033%，創(chuàng)造了長周期鋰硫電池性能的新高峰。

3.硫/聚合物材料

高分子導(dǎo)電聚合物兼具金屬和半導(dǎo)體的電學(xué)特性和電化學(xué)氧化還原活性，在電化學(xué)傳感器、電源系統(tǒng)、電催化、有機(jī)光電子器件和金屬防腐蝕等研究領(lǐng)域極具吸引力。將聚丙烯腈(PAN)、聚吡咯(PPy)、聚苯胺(PAn)等與單質(zhì)硫復(fù)合，制備電極材料，能夠提高電極的導(dǎo)電性和穩(wěn)定性，改善電池性能。Xiao等在280℃下制備了三維交聯(lián)的聚苯胺納米碳管/硫復(fù)合材料作為正極，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，易于適應(yīng)電化學(xué)反應(yīng)過程中反應(yīng)產(chǎn)物的體積變化，聚苯胺納米碳管鏈上的官能團(tuán)還能夠借助靜電力吸附多硫離子，抑制穿梭效應(yīng)。該種電池在0.1C充放電倍率下進(jìn)行100次循環(huán)后，放電比容量仍有837mAh/g。Qiu等利用模板法合成了吡咯和苯胺共聚納米線復(fù)合材料，具有豐富的多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電性好，吸附力強(qiáng)。電池的首次放電比容量高達(dá)1285mAh/g，40圈后維持在860mAh/g。Wu等[16]借助化學(xué)氧化聚合法，在單質(zhì)硫的表面包覆了一層聚噻吩，在電化學(xué)循環(huán)中顯示出良好的性能，首次放電比容量為1168mAh/g，50周后的放電比容量為819.8mAh/g，表明聚噻吩可以有效地改善電極的導(dǎo)電性，并在一定程度上緩解了穿梭效應(yīng)。

4.二元金屬硫化物

大部分鋰硫電池以單質(zhì)硫為活性物質(zhì)，除此之外，二元金屬硫化物為正極的鋰硫電池憑借其較大的理論比容量和成熟的合成工藝，同樣吸引著研究者的關(guān)注。Yufit利用恒定電流在Ni基底上沉積了厚度約1μm的多孔泡沫狀FeSx薄膜，在1C的充放電倍率下650次循環(huán)之后的單周容量損失低于0.06%，使用壽命長，性能穩(wěn)定。Han等借助球磨法制備了金屬鎳絲與單質(zhì)硫的復(fù)合材料，首周放電比容量為580mAh/g，200圈后保持在550mAh/g，衰減率極低。由此可見，以二元金屬硫化物作為正極材料的電池具有良好的循環(huán)性能，但實(shí)際比容量明顯小于以上3類材料所制得電池，其較低的功率密度和活性物質(zhì)利用率等缺點(diǎn)仍有待克服。

5.制備工藝的改善

很多研究工作在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上提出了新的方法，以改善材料的部分電化學(xué)性能。例如采用包覆工藝制備正極活性材料，以提高電池的工作循環(huán)能力。Huang等在有序碳納米管陣列的一端包覆了一層PEG，并與單質(zhì)硫進(jìn)行復(fù)合制備正極，在0.1C倍率下進(jìn)行100次循環(huán)，容量衰減率低至0.38%。Nazar課題組[20]則通過PEG溶液浸漬方法，對CMK-3/S復(fù)合物進(jìn)行表面包覆，0.1C倍率下獲得了1320mAh/g的首次放電比容量，且?guī)靵鲂蕿?9.9%，表明穿梭效應(yīng)幾乎完全得到了控制。

許多研究工作集中于采用化學(xué)方法對鋰硫電池進(jìn)行改性，最近有學(xué)者報道了通過物理氣相沉積方法，例如磁控濺射法，對鋰硫電池進(jìn)行改性并且實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的循環(huán)性能。以活性炭(AC)作為導(dǎo)電基體，單質(zhì)硫作為活性物質(zhì)，制備了鋰硫電池正極材料S/AC，并采用射頻磁控濺射法將Al和Ti分別沉積在S/AC電極表面(圖1)，對電極進(jìn)行改性處理，以期提高電池性能。實(shí)驗表明在0.5C充放電倍率下，正極表面鍍鈦和鍍鋁的鋰硫電池初始放電比容量分別為1255mA/g和1257mAh/g，100次循環(huán)后保持在722mAh/g和977mA/g，庫侖效率高于97%。

此外，有研究者提出在正極和隔膜之間插入導(dǎo)電夾層，也能夠有效改善電池性能,例如多壁納米碳管夾層，石墨烯夾層等。李合琴課題組用濾紙制備了導(dǎo)電碳膜，并進(jìn)一步利用磁控濺射法在碳膜表面沉積了金屬鋁薄膜(圖2)。含有鍍鋁碳膜的電池性能得到了極大的改善，1C時首次放電比容量為1273mAh/g，100循環(huán)之后仍保有924mAh/g的可逆容量，并且200循環(huán)之后的庫倫效率仍維持在95%以上。

綜上所述，含硫正極材料是決定鋰硫電池比容量及循環(huán)性能的重要方面。使用介孔碳、聚合物、氧化物等多種材料與硫復(fù)合，重要目的是從阻止多硫化物向電解液擴(kuò)散、抑制穿梭效應(yīng)、提高硫的導(dǎo)電性3方面入手，提高鋰硫電池綜合性能。

二、粘結(jié)劑

性能穩(wěn)定的粘結(jié)劑有助于硫與導(dǎo)電劑的充分容和，以及正極集流體和活性材料的緊密接觸，因此需滿足以下特性：粘接性好，制漿均勻，具有比較高的電子和離子導(dǎo)電性。常用的粘結(jié)劑重要有聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、白明膠、β-環(huán)糊精等。RaoM等[23]研究了聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氧化乙烯(PEO)、羧甲基纖維素鈉+丁苯橡膠(CMC+SBR)3種粘結(jié)劑對以硫/碳納米纖維復(fù)合材料為正極的鋰硫電池電化學(xué)性能的影響。通過比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)以CMC+SBR作為鋰硫電池粘結(jié)劑時，電池性能最好。也有研究人員比較了環(huán)糊精、明膠、PVDF和聚四氟乙烯的性能，發(fā)現(xiàn)環(huán)糊精為粘結(jié)劑的鋰硫電池電化學(xué)綜合性能為最優(yōu)。

三、電解質(zhì)系統(tǒng)

1.液態(tài)有機(jī)溶劑電解質(zhì)

碳酸酯類和醚/聚醚類電解液是目前較為成熟的商業(yè)化有機(jī)溶劑電解液。通常在電解液中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿蕴岣哐趸€原反應(yīng)活性。例如，以1mol/L雙三氟甲基磺酸酰亞胺鋰(LiTFSI)/乙二醇二甲醚(DME)+1,3-二氧戊環(huán)(DOL)(體積比1:1)為電解液，加入1%的LiNO3為添加劑，能夠有效提高電池的比容量和庫倫效率。也有研究人員以可溶性多硫化物為添加劑，用以抑制不溶的Li2S的出現(xiàn)，也能夠明顯提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

2.全固態(tài)電解質(zhì)

固態(tài)電解質(zhì)的密度以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)能夠讓更多帶電離子聚集在一端，傳導(dǎo)電流更大，進(jìn)而提升電池容量。相比于液態(tài)電解質(zhì)而言，固態(tài)電解質(zhì)的優(yōu)勢更明顯，重要包括：抑制鋰枝晶，循環(huán)穩(wěn)定，安全性好，使用壽命長，能量密度高。全固態(tài)電解質(zhì)通常是將鋰鹽摻雜到聚合物中以實(shí)現(xiàn)離子導(dǎo)電用途。Fisher[24]合成了基于LiTFSI和PEO的固態(tài)聚合物電解質(zhì)薄膜，在0℃和25℃時的離子電導(dǎo)率分別為0.117mS/cm和1.20mS/cm，適于用作鋰硫電池的電解質(zhì)。Nagao課題組[25]以有序介孔碳CMK-3為導(dǎo)電基體制備正極材料，Li3.25Ge0.25P0.75S4為固體電解質(zhì)，在500MPa的壓強(qiáng)下將二者與鋰負(fù)極疊放并壓制成全固態(tài)電池，50次循環(huán)后的可逆容量高于1000mAh/g。

目前困擾全固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要問題有2個：一是固態(tài)電解質(zhì)在室溫條件下的離子電導(dǎo)率不高;二是固態(tài)電解質(zhì)與正負(fù)極之間的界面阻抗較大。近年來已經(jīng)有研究機(jī)構(gòu)在這些方面取得了突破性進(jìn)展，例如青島儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院(簡稱“青島儲能院”)提出“剛?cè)岵?jì)”的固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計理念，發(fā)揮不同材料的優(yōu)勢，創(chuàng)新地復(fù)合“剛性”多孔骨架材料和“柔性”聚合物離子傳輸材料。為有效降低界面阻抗，他們提出“原位自形成”機(jī)制，首先將液態(tài)單體分子浸潤電極界面，再原位聚合為高分子量的固態(tài)電解質(zhì)。此“原位自形成”體系在有效解決固固界面離子傳導(dǎo)問題的同時，有效改善了鋰離子在界面的分布從而抑制鋰枝晶;為了解決在固態(tài)電池在實(shí)際應(yīng)用中，不可防止的擠壓、穿刺等現(xiàn)象帶來的固固界面失效問題，青島儲能院利用熱可逆聚合物的溫度響應(yīng)凝膠化過程，構(gòu)筑了具有“冷卻恢復(fù)”功能的固態(tài)電池體系。在受到強(qiáng)烈擠壓或折疊后，電解質(zhì)與電極的接觸雖然被破壞，電池性能驟降，但可通過簡單的低溫冷卻步驟重塑有效的固固界面，實(shí)現(xiàn)電池性能的高效恢復(fù)。

3.凝膠聚合物電解質(zhì)

將鋰鹽和聚合物加入增塑劑，在適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中互溶，能夠形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可塑性強(qiáng)并具有出色的離子傳輸能力的凝膠聚合物網(wǎng)絡(luò)。Wang等采用PVDF與六氟丙烯在特定的電解液中浸漬制備凝膠電解質(zhì)，其離子電導(dǎo)率為1.2mS/cm。Rao等通過靜電紡織法制備高孔隙率的聚合物電解質(zhì)膜，并與不同的離子液體結(jié)合制備新型凝膠聚合物電解質(zhì)。以碳納米纖維-硫復(fù)合物為正極和PAN/PMMA聚合物膜與電解液N-甲基-N-丁基哌啶二(三氟甲基磺酰)亞胺(PPR14TFSI):聚乙二醇二甲醚(PEGDME)(1:1)組成的凝膠聚合物電解質(zhì)組成新型鋰硫電池系統(tǒng)，在0.1C下50次循環(huán)后容量保持在760mAh/g。

4.離子液體電解質(zhì)

離子液體是指全部由離子組成的液體，具有低蒸汽壓、良好的離子導(dǎo)電導(dǎo)熱性、液體狀態(tài)溫度范圍廣、難揮發(fā)、不燃燒、電化學(xué)穩(wěn)定電位窗口比其它電解質(zhì)水溶液大很多等特點(diǎn)。因此，將離子液體應(yīng)用于電池的電解質(zhì)，可以減輕自放電，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，在新型高性能電池、太陽能電池以及電容器等研究領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

Sun等以0.5M的LiTFSI/甲基丙基吡啶雙三氟代甲烷磺酰亞胺為電解液應(yīng)用于鋰硫電池，在室溫下以0.05C的倍率測試，初始比容量高達(dá)1420mAh/g;升溫至50℃時，首放比容量仍有1350mAh/g，10圈后為782mAh/g，高溫穩(wěn)定性較好。也有報道將5%～10%的咪唑基離子液體添加于液態(tài)電解質(zhì)中，電池的電化學(xué)性能和低溫穩(wěn)定性得到很大的提升。

在液態(tài)電解液的鋰硫電池中，隨著多硫化物的不斷溶解，電解液的粘度會逐漸新增，從而影響電池的放電能力。相比而言，固體電解質(zhì)防止了電池中硫和多硫化物的溶解，但其傳輸速率卻明顯偏小。離子液體電解質(zhì)則能夠有效改善這類問題，具有較好的產(chǎn)業(yè)化前景。

四、鋰負(fù)極保護(hù)

由于充放電過程的穿梭效應(yīng)，氧化還原反應(yīng)的中間產(chǎn)物多硫化鋰會擴(kuò)散到鋰負(fù)極并與之反應(yīng)，導(dǎo)致負(fù)極腐蝕鈍化，電池性能衰減。通常采用現(xiàn)場保護(hù)和非現(xiàn)場保護(hù)的方法，在負(fù)極表面形成一層保護(hù)膜，防止鋰枝晶的形成，提高電池的循環(huán)壽命和穩(wěn)定性，減少安全隱患。

現(xiàn)場保護(hù)是指借助特定的化學(xué)反應(yīng)方法在電池負(fù)極表面生成保護(hù)膜。例如，在液態(tài)電解質(zhì)中加入能夠與鋰反應(yīng)的添加劑，或者通過紫外線固化聚合等方法，使得負(fù)極表面形成穩(wěn)定的SEI膜，從而減輕負(fù)極的鈍化程度，提高鋰硫電池的循環(huán)穩(wěn)定性，并且進(jìn)一步起到防止過充的用途。

另一種方式則是先對金屬鋰片進(jìn)行修飾改性，再進(jìn)行電池組裝，即非現(xiàn)場保護(hù)。Skotheim[29]在鋰片表面合成了合金過渡層，用以抵制鋰與電解液之間發(fā)生反應(yīng)，維持鋰負(fù)極在循環(huán)過程中的穩(wěn)定性。

Affinito在真空下采用低溫蒸鍍和輻射的方法，在鋰負(fù)極表面沉積了不同厚度的聚合物保護(hù)膜，提高了負(fù)極的穩(wěn)定性。另一種思路則是利用二氧化硫(SO2)、硫酰氯(SO2Cl2)、亞硫酰氯(SOCl2)等氧化劑或磷酸(H3PO4)、亞磷酸(H3PO3)等無機(jī)酸對鋰進(jìn)行化學(xué)處理，形成鈍化層，防止電解液對鋰負(fù)極的侵蝕，提高電池的使用壽命和安全性能。

五、結(jié)語

與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，鋰硫電池具有高的理論比容量、安全性好、儲存成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，有著廣闊的研究和發(fā)展前景。目前，對鋰硫電池的研究目的在于提高其實(shí)際比容量和循環(huán)性能，研究的方向重要是通過對正極材料、電解液、鋰負(fù)極、粘結(jié)劑的改性和工藝的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)電池整體性能的提高。正極材料的性能是決定電池放電比容量及循環(huán)性能的重要因素，從目前的研究狀況來看，各種多孔導(dǎo)電碳與硫的復(fù)合正極所組裝的電池綜合性能較好，碳材料多孔的結(jié)構(gòu)和較好的導(dǎo)電性有利于提高硫的利用率。

目前，研究人員正在努力嘗試探索新的改性方向：對正負(fù)極間隔膜的處理和改進(jìn);通過包覆、鍍膜等方法對電極和隔膜進(jìn)行改性和保護(hù)等。隨著研究的不斷深入和工藝的改進(jìn)，鋰硫電池的性能逐步提高?；谄鋸V闊的市場需求和發(fā)展空間，鋰硫二次電池將成為該領(lǐng)域未來的重要研究方向。

作者：童洋武李合琴張靜唐培齊威宇王璐璐梁資拓合肥工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院