论文部分内容阅读
由于单质硫理论比容量高达1675mAh/g，理论比能量高达2600Wh/kg，且具有原料来源丰富、环境友好等优点，锂硫电池在30多年前已得到关注。但由于锂硫电池反应机理复杂，易产生穿梭效应，电导率低等缺陷一直未得到规模化商业应用。常规锂离子电池正极材料最高理论比容量仅为300 mAh/g，而实际比容量更低，这已经越来越难以满足市场发展对高容量二次电池的需求。近年来，研究者们再次将锂电池的研究聚焦到锂硫电池研究与开发上，并发现构建微纳结构正极材料并进行复合是提高锂硫电池综合性能的有效手段，本论文旨在开发新型球形硫正极材料，并利用金属修饰等方法进一步提高其电化学性能。 本文第三章以多硫化钠为硫源，采用共沉淀法制备出球状结构硫微米颗粒。通过与升华硫的对比实验证明，球状结构硫由于其较小的粒径，独特的表面形貌，在充放电过程中呈现了较明显的性能提升。在此基础上，通过在制备过程中加入不同添加剂来调整硫结构以进一步提高性能。对比实验显示，添加F127后所制备硫微米球有较佳的电化学性能，其0.02C倍率下放电比容量高达1050mAh/g，在0.1C倍率下高达630mAh/g。 本文第四章在制备硫微米颗粒基础上，采用化学还原法对球状微米硫颗粒进行表面改性及修饰，包覆一层多孔金属层。通过SEM、TEM、EDX等结构与成分分析和CV、EIS、恒流充放电等电化学性能研究表明，经过金属Pt以及Ni表面包覆修饰后可以极大地提高球状微米硫正极材料的高倍率充放电性能和电化学稳定性。