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1、1,主要内容,2,课题背景及意义,在强大的社会发展需求推动下,锂二次电池技术不断向高能量密度、高功率密度、和长循环寿命等几个方向发展,3,课题背景及意义,目前己商品化的锂离子电池的能量密度已达150-200 Wh/kg。但受到LiCoO2,LiMn204和LiFeP04等传统正极材料和碳负极材料自身理论容量的限制,很难进一步提升其能量密度。,4,课题背景及意义,锂硫电池：成本低、环境友好、材料来源充足、理论比容量（1675 mAh g-1 ）和比能量（2500 Wh kg-1）大,5,Li/S电池主要结构,存在问题： 1、S的绝缘性。 2、多硫化物溶解造成活性物质流失和Li负极的活性降低，从而
2、导致循环寿命降低。 3、S在放电过程中体积发生膨胀，使结构稳定性发生破坏。,课题背景及意义,6,国内外研究现状,1 多孔碳(提供导电骨架，限制多硫化物溶解) nazzer在09年首先打破多年的技术瓶颈，通过纳米铸造法以SBA-15作为硬模板合成了CMK-3。用PEG包覆之后首次电容增加到1320mA h g-1。200圈循环之后稳定在1,100 mA h g-1。,7,除了热处理渗硫和化学方法渗硫以外，还有一种以H2S为S源的方法：孙福很等先以氧化硅为模板包覆含氮的碳源，热处理后再刻蚀掉SiO2,得到富氮介孔碳，在通入H2S气体。 1172 mAh g-1左右，100圈后的可逆容量为874 m
3、Ah g-1，库伦效率为97%。,国内外研究现状,8,2核壳结构(起到对多硫离子限域作用) 以石墨烯包覆S颗粒：以聚乙二醇（PEG）修饰硫，然后用一种更加温和的负载了炭黑的GO包覆在其表面，然后冷冻干燥。即得到正极材料。100圈以后得到电容为600以上。未考虑到体积膨胀的问题,国内外研究现状,9,斯坦福大学以TiO2的先驱体包覆S粒子，然后水热处理后，得到TiO2/S的核壳结构，最后用甲苯溶解掉一部分S，得到下图的蛋黄壳结构。初始容量和1000圈后的库伦效率是1,030 mAh g-1(0.5 C) 和98.4%。需参加额外的导电剂,国内外研究现状,10,3纳米线导电网络 也有以带孔的碳纳米线
4、为载体合成的正极活性材料。具体方法是将溴化十六烷基三甲铵加入HCl之后，再加入(NH4)2S2O8，搅拌，降温到0-5度。形成吡咯单体纳米线。干燥后600度热处理，然后用NaOH活化成多孔状渗硫。在电流密度0.2C，180圈循环后比容量保持在 749.8 mAh g1在高电流密度1 C循环200圈仍保持 666.0 mAh g1。,国内外研究现状,11,另外还有将纳米线外包覆聚苯胺，然后热处理得到氮掺杂多孔碳包覆的纳米线，然后渗硫的正极材料初始电容为1170 mAh g-1，200圈后可逆容量为590 mAh g-1（0.5 C）。合成方法繁琐不易控制循环寿命短,国内外研究现状,国内外研究现状,4 采用全固态结构电池,国内外研究现状,5 采用电化学控制的测试手段,国内外研究现状,6 改进电池其他结构,15,国内外研究现状,通过对这些文献的分析发现一个普遍的问题，就是大多研究只追求了高的放电比容量和长的循环寿命，而忽视了电池材料硫含量和极片硫载量 (“双低”问题)。,Thank You !,
