氧化石墨烯/硫锂硫电池正极材料设计及其电池性能研究文献综述

文献综述

1、选题的目的和意义 正极材料硫的储量丰富、价格低廉，同时又具备环境友 好等优点，一旦实现长循环性和高系统效率，有望媲美太阳能和风能[2,7,9]。

然而，硫利用率低、循环稳定性差、硫体积膨胀过大和库仑效率低等缺点仍制约着锂硫电池的大规模应用。

为了进一步提高锂硫电池的电化学性能，在硫/碳复合材料外部包覆导电聚 合物是一种可行的途径。

导电聚合物又被称为导电高分子，同时具有金属的 电学特性和高分子材料的柔韧性，具备质量轻、易和成、成本低、导电性好等优 点。

除了导电聚合物，石墨烯也被应用于包覆硫/碳复合材料。

目前，石墨烯是 所发现的最薄、韧性最强、导电导热性能最好的新型纳米材料，将其进行氧 化处理后得到的氧化石墨烯仍可保留石墨的层状结构，且具有很高的比表面积和丰富的官能团，将氧化石墨烯包覆在硫/碳复合材料表面可有效抑制多硫化 物的溶解与穿梭效应，强化结构稳定性，从而提高复合材料的循环稳定性、库仑 效率和倍率性能。

2、国内外研究和发展成果2.1硫/多孔碳复合正极材料多孔碳由于其巨大的比表面积、均一的孔径、良好的热稳定性和化学稳定性 等，在电化学领域得到广泛应用。

多孔碳材料是指具有不同孔道结构的碳材料，包括活性碳、碳分子筛等，其孔径大小从具有相当于分子大小的纳米级超细微孔到适于微生物增殖及活动的微米级细孔。

按照其孔径大小，多孔碳材料可以分为如下 3 种：微孔碳材料（孔径＜2 nm），介孔碳材料（2 nm＜孔径＜50 nm），大孔碳材料（孔径＞50 nm）。