一种新型高分子粘结剂的制备及其在锂硫电池中的应用研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1国内外现状

随着新能源技术的发展，研究发展高能量密度的二次电池体系迫在眉睫。锂硫电池因拥有许多特殊的优点而成为目前研究关注的重点。锂硫电池资源十分丰富，硫在自然界中主要以热力学稳定的s8形式存在，且硫在地壳中含量居15位；硫的价格低廉,可以实现大规模应用；假设放电过程中每个硫原子的电子转移数为2，锂硫电池的理论比能量可达2600wh/kg，即使实现效率只有20％,实际比能量也可达到500wh/kg以上,十分具有潜力。锂硫电池还具有无毒、环境友好、安全性高等优点，故被认为是目前最具有研究价值的二次电池体系之一。

锂硫电池是一种以锂为负极、以单质硫或有机硫化物为负极的一种新型化学电池。放电过程中,正极上的硫发生逐级还原反应,并且形成多硫化锂中间产物,最终被还原为硫化锂，负极上锂失去电子被氧化成锂离子；充电过程中,硫化锂在正极被重新氧化为硫,释放出的锂离子迁移回负极,在负极表面还原为金属锂并沉积，反应涉及到两个电子的转移。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

1、设计实验方案，用过氧化氢对琼脂进行改性。

2、经改性过的琼脂、乙炔黑与单质硫按一定比例混合，选用合适的工艺制备锂硫电池的正极材料。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需的实验原料的基本性质和实验仪器的使用方法。确定实验方案，完成开题报告；翻译英文文献。

第4－9周：根据实验方案，对琼脂进行改性，然后将其与乙炔黑、单质硫混合得到电池正极材料，然后制做纽扣电池，并测试电池的各种电化学性能。

第10－12周：适当的改善实验条件确定出最佳制备方案。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杨蓉,邓坤发,刘晓艳,等.锂硫电池正极复合材料研究现状[j].化工进展,2015(5):1340-1344.

[2]zhangc,wuhb,yuanc,etal.confiningsulfurindoubleshelledhollowcarbonspheresforlithiumsulfurbatteries[j].angewandtechemieinternationaledition,2012,51(38):9592-5.

[3]drflers,hagenm,althuesh,etal.highcapacityverticalalignedcarbonnanotube/sulfurcompositecathodesforlithiumsulfurbatteries[j].chemicalcommunications,2012,48(34):4097-4099.