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高性能锂硫电池的研究进展摘要：目前传统的锂离子电池在电子产品中发挥着重要作用。
然而受到其较低的理论比容量的限制(约150～200Wh/kg)，锂离子电池将难以满足人类发展的长远需求，例如电动汽车行业的发展。
锂硫电池的理论能量密度为2600Wh/kg，是锂离子二次电池的3～5倍，是极具应用前景的电化学储能体系，近年来引起了研究人员的广泛关注。
人们提高电极导电性、维持电极结构稳定性、提高硫的负载率和利用率以及加强电池循环寿命等方面开展了大量的研究工作。
本文将就近几年锂硫电池的发展进行相关介绍和讨论。
关键词：锂硫电池正极材料纳米结构材料改性电解质电池结构Research progress in High-Performance Lithium-SulphurBatteriesRen Guodong(School of Metallurgy and Environment, Central South University，0507110402)Abstract：Lithium-ion batteries has played an important role in the electronics at present.But due to its low theoretical energy density ,which is only 150～200Wh/kg,therefore the lithium-ion batteries cannot meet the long-term needs of society in the future,just in the case of the development of electric vehicles.Lithium-sulphur battery is a promising electrochemical energy storage system which has high theoretical energy density of 2600Wh/kg,that is 3~5 times to lithium-ion battery.And it has arised more and more attentions recently.Great efforts have been made by reseachers to improve the conductivity of the electrode , the stability of electrode structure,the loading capicity of sulphur ,the utilization efficiency of sulfur in the cathode and the enhancement of cycle life of the battery．In this paper,the recent research of lithium-sulphur battery will be analyzed and discussed.Keywords：lithium-sulphur battery cathode material nano-structure modification electrolyte cell configuration1.前言电能储存技术和设备将会在未来社会发展中成为一项十分重要的需求。
全固态锂硫电池综述
全固态锂硫电池是一种新型的高能量密度电池，具有广阔的应用前景。
本文综述了全固态锂硫电池的研究进展和挑战。
全固态锂硫电池由固态电解质、锂金属阳极和硫正极组成。
与传统液体电解质锂硫电池相比，全固态锂硫电池具有更高的能量密度、更长的循环寿命和更好的安全性能。
目前，全固态锂硫电池的电解质主要包括固态聚合物电解质和固态氧化物电解质。
固态聚合物电解质具有良好的离子导电性和机械强度，但在高温下容易熔化。
固态氧化物电解质具有较高的离子导电性和化学稳定性，但制备成本较高。
全固态锂硫电池的硫正极材料主要包括硫化物、硫化合物和硫/碳复合物。
硫化物和硫化合物具有较高的硫质量比，但容易析出多硫化物并导致电池失活。
硫/碳复合物具有良好的电化学性能和稳定性。
全固态锂硫电池面临一些挑战。
首先，全固态电解质的热稳定性和机械强度需要进一步提高。
其次，锂金属阳极的表面稳定性需要改善，以防止金属锂的表面反应和析出。
同时，硫正极材料的小颗粒尺寸和高活性也需要解决。
总之，全固态锂硫电池具有巨大的潜力，但还需要进一步的研究和开发，以解决其面临的挑战，并实现商业化应用。
MoS2-乙炔黑用于锂硫电池柔性固硫材料的研究MoS2/乙炔黑用于锂硫电池柔性固硫材料的研究摘要：随着可再生能源的广泛应用和电动车辆的快速发展，锂硫电池作为一种高能量密度和环境友好的储能技术备受关注。
然而，锂硫电池在实际应用中仍然存在一些挑战，如锂架构损失、电极材料容量衰退和固硫材料的低导电性等。
为了解决这些问题，研究人员引入了MoS2和乙炔黑纳米复合材料并将其用于锂硫电池柔性固硫材料的开发。
本文将详细介绍该研究的背景、实验方法和结果，并探讨MoS2/乙炔黑材料在锂硫电池中的应用前景。
1. 引言随着可再生能源的大规模应用，能源存储技术的需求迅速增加。
锂硫电池作为一种高能量密度和环境友好的能量存储技术，在储能领域备受关注。
然而，锂硫电池在实际应用中存在一些挑战，如锂架构损失、电极材料容量衰退和固硫材料的低导电性等。
因此，寻找一种有效的固硫材料是提高锂硫电池性能的关键。
2. MoS2/乙炔黑的制备方法研究人员采用一种简单的水热法制备MoS2/乙炔黑复合材料。
首先，将MoS2和乙炔黑分散在水溶液中，并通过搅拌使其完全混合。
然后，在高温和高压条件下对混合溶液进行水热处理，最终得到MoS2/乙炔黑复合材料。
3. MoS2/乙炔黑材料的物理性质经过表征，发现制备得到的MoS2/乙炔黑复合材料具有优异的电导率和高比表面积。
这些物理性质使得该材料在锂硫电池中具有良好的应用潜力。
4. MoS2/乙炔黑材料在锂硫电池中的性能表现将制备得到的MoS2/乙炔黑材料作为固硫材料，制备锂硫电池并进行性能测试。
研究发现，MoS2/乙炔黑材料能够显著提高锂硫电池的循环稳定性和容量保持率。
此外，该材料还能减少锂架构损失，并提高锂硫电池的能量密度。
5. MoS2/乙炔黑材料的机理分析通过对锂硫电池的循环充放电过程进行分析，研究人员发现MoS2/乙炔黑材料能够促进锂硫电池中硫的迁移和嵌入/脱嵌过程。
此外，MoS2/乙炔黑材料还具有较高的导电性，有助于提高锂硫电池的电子传导性能。
锂硫电池锂负极保护策略及研究进展■ 文/王恺雯 杨 坤 唐 琼 李 璐 张逸潇 合肥工业大学电子科学与应用物理学院锂硫电池作为一种新型储能体系，具有高比容量（1675mAh/g）、高能量密度（2500Wh/kg）以及原材料价格低廉、对环境友好等优势，研究其在电动汽车、无人机、便携式电子设备和智能电网等领域的应用具有重要意义。
但锂硫电池的产业化道路仍面临重重阻碍,硫及其还原产物的绝缘性、多硫化物的穿梭效应和锂枝晶等严重影响了电池的性能。
研究人员一直以来致力于解决硫的分散和中间反应物的穿梭，并已取得良好成效，但锂金属负极存在的问题仍限制了锂硫电池的长循环寿命。
近年来，研究人员对锂负极的保护日益重视，并进行了积极广泛的探索，使锂硫电池的商业化应用又向前迈进了一步。
1 锂负极面临的问题锂是最轻的碱金属元素,也是电势最低的电极材料，相对于标准氢电极，锂的电势为-3.04V,具有极强的还原性,几乎可与所有的电解液发生反应。
锂在电极表面的生长受锂核与电极基底结合力的影响，可分为2种模式，一种是表面式生长，另一种是根植式生长[1]。
当锂与基底结合力较强时，发生表面式生长，即与电解液发生歧化反应生成电解质界面膜层（S E I），S E I层于1970年首先被发现[2]，并于1979年被正式命名[3]。
S E I层对离子导电，对电子绝缘，因其生长不均匀，不能充分钝化负极表面，导致锂持续与电解液发生反应，不仅消耗电解液，而且降低电池的库伦效率，并且较厚的S E I层阻碍了离子的扩散和迁移。
当锂与基底结合力较弱时，发生根植式生长，锂负极生成树枝状的锂枝晶。
锂枝晶的生长会使S E I层破裂，进一步消耗电解液和锂负极，枝晶生长过长还将刺破隔膜，造成电池短路，而枝晶若从基底脱落，便成为“死锂”，降低电池循环效率。
此外，锂在沉积和剥离的过程中经历大幅度的体积变化，会引发安全问题。
目前，已有很多工作被报道从不同方面来解决上述这些问题。
新能源汽车电池材料的研究进展随着全球对环境保护和可持续发展的重视，新能源汽车作为一种绿色出行方式，正逐渐成为汽车行业的主流趋势。
而新能源汽车的核心部件之一——电池，其性能和成本直接影响着新能源汽车的推广和普及。
电池材料作为决定电池性能的关键因素，一直是科研人员研究的重点领域。
本文将对新能源汽车电池材料的研究进展进行详细阐述。
目前，常见的新能源汽车电池主要有锂离子电池、镍氢电池和燃料电池等。
其中，锂离子电池凭借其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优点，成为新能源汽车领域应用最广泛的电池类型。
锂离子电池的正极材料主要包括钴酸锂（LiCoO₂）、锰酸锂（LiMn₂O₄）、磷酸铁锂（LiFePO₄）和三元材料（如LiNiCoMnO₂）等。
钴酸锂具有较高的比容量和良好的循环性能，但钴资源稀缺且价格昂贵，限制了其大规模应用。
锰酸锂成本较低，但比容量和循环性能相对较差。
磷酸铁锂具有安全性高、循环寿命长、成本低等优点，但能量密度相对较低。
三元材料通过合理调配镍、钴、锰的比例，能够在能量密度和成本之间取得较好的平衡，是当前锂离子电池正极材料的研究热点之一。
在负极材料方面，石墨是目前应用最广泛的锂离子电池负极材料，其具有良好的导电性和层状结构，能够实现锂离子的嵌入和脱出。
然而，石墨的理论比容量较低，难以满足高能量密度的需求。
因此，硅基材料、金属锂等新型负极材料的研究备受关注。
硅基材料具有极高的理论比容量，但在充放电过程中会发生巨大的体积膨胀，导致电极结构破坏和容量衰减。
为解决这一问题，科研人员通过纳米化、复合化等手段对硅基材料进行改性，取得了一定的进展。
金属锂具有最高的理论比容量，但存在枝晶生长和安全性等问题，目前仍处于研究阶段。
除了正负极材料，电解质也是锂离子电池的重要组成部分。
传统的液态电解质存在易泄漏、易燃易爆等安全隐患。
固态电解质具有高安全性、高离子电导率和宽电化学窗口等优点，成为未来锂离子电池电解质的发展方向。
锂硫电池硫／导电聚合物正极材料的研究进展／俞栋等141锂硫电池硫／导电聚合物正极材料的研究进展。
俞栋，徐小虎，李宇洁，汪冬冬，周小中(西北师范大学化学化工学院，生态环境相关高分子材料教育部重点实验室，甘肃省高分子材料重点实验室，兰州730070)摘要综述了锂硫电池硫／导电聚合物正极材料的研究进展。
重点探讨了导电聚合物在硫基正极材料改性中的制备方法、结构设计，并对其中存在的问题进行了分析。
最后对硫／导电聚合物正极材料的进一步发展及商业化应用进行了展望。
关键词锂硫电池正极复合材料导电聚合物中图分类号：TM912文献标识码：A DOI：10．11896／j．iss n 1005—023X 2014．23．029Research Progress of Sulfur／ConductiVe PolymeI’s CathodeMaterials fOr Lithi叫n／SulfurBatteriesYU Dong，XU Xiaohu，LI Yuj ie，WANG Dongdong，ZHOU Xiaozhong (Key Laboratory of Eco_Environment-Related Pol珊er Materials of Ministry of Educa ti on，Ke y L ab or at o ry ofP01)咖er Materials of Gansu P rovin ce，Colle ge of Chemistry&Chemical E n gi n e e ri n g，No rt hw es t N or nl al U ni ve rs it y，L an zh ou 730070)A如sh‘act The res ear ch p r o g r e s s of sulfur／conductive polymers cath ode Imterials for hthiurn／sulfur bat te ri es is s ur n m ar i z ed T h e st r u c t u r al d e s i g n s，p r e p a r a t；o n p r o c e s se s，a n d of c o n d u c t i v e p o l y l n e r s in sulfur composites perfor_m a n c e i m pr o v e m e n t a s cathod e nlateriaIs a r e systeHlaticany discussed and problems as sociated with these rmterials a r ealso analyzed Fina l ly，t he f u rt h er de ve lop me nt an d the commercializat ion of sulfur／conductive polymers cath ode ma te—rials a re d isc uss ed．量(ey w o r d s lithium／sulfur batteries，cathode，composites，conductive polym ers减[20’2¨。
第一性原理计算在锂硫电池中的应用进展评述锂硫电池（Li-S）是一种潜在的多元素锂离子电池技术，它已成为可替代传统电池技术，如锂离子电池（Li-ion）的有力竞争者。
锂硫电池的最大优势在于具有极高的比容量，其中锂离子的部分比容量达到了2560 mA h g-1。
此外，它的高能量密度，低成本和低温性能使其成为非常受欢迎的电池技术。
然而，锂硫电池的安全性与稳定性仍然是发展的一大挑战。
为了克服这些关键问题，研究人员正在利用第一性原理计算方法研究锂硫电池中的各种反应。
第一性原理计算是一种基于密度泛函理论（DFT）的计算技术，它可以精确地预测分子结构和材料性质。
综述近年来，有许多研究利用第一性原理计算来研究锂硫电池的性能。
它们的研究主要集中在四个主题上：锂硫电极材料，电极反应机制，电解液中的溶液反应和安全方面。
锂硫电极材料方面，许多研究通过第一性原理计算来优化材料晶体结构，改善其电化学性能。
此外，还研究了锂硫电极材料表面层及其反应机理以及电极/电解液界面的相互作用。
关于电极反应机制，研究表明，在Li-S电池的化学反应过程中，氯离子的增加可以阻碍Li-S的反应速率，而硫的增加则可以促进Li-S的反应，这表明锂硫电池的反应机制与氯离子和硫的组成相关。
就电解液中的溶液反应而言，锂离子在电解液中的迁移行为可以通过第一性原理计算来研究。
研究表明，氟代烃对锂离子在电解质中的迁移有很大的影响，并表明电解液结构对锂离子的迁移有很大的影响。
最后，安全方面的研究表明，第一性原理计算可以有效地模拟锂离子电池的安全方面，如电池健康监测与短路保护等。
结论本文综述了近年来第一性原理计算在锂硫电池中的应用。
研究表明，第一性原理计算可以有效解释锂硫电池中电极反应机制，电解液中溶液反应和安全方面的性质，从而进一步改善锂硫电池的性能。
未来需要进一步探讨第一性原理计算在锂硫电池技术发展中的应用。
对锂硫电池研究进展的分析林义洋【摘要】锂硫电池具有理论能量密度高(2600 Wh/kg),环境友好,原材料成本较低等优势,具有很大的研究价值与利用价值,并在近年来受到学术界与工业界的广泛关注.本文对锂硫电池的工作原理及结构组成正负极材料、隔膜、电解液等进行了介绍,并分析当前锂硫电池存在的问题以及可能的解决方案,最后对其未来的研究发展和实用化进行了展望.【期刊名称】《化工管理》【年(卷),期】2017(000)022【总页数】3页(P78-80)【关键词】锂硫电池;硫正极;锂负极;隔膜;电解液【作者】林义洋【作者单位】安徽大学化学化工学院, 安徽合肥 230601【正文语种】中文Abstract:Because of the advantages of high theoretical energydensity(2600 Wh/kg),environmentally friendly and low cost of raw material，Lithium-sulfur battery has great research value and valuable,gaining intense interest both from academe and industry in recent years.In this paper,the working principle and structure of lithium sulfur battery are introduced.The current problems and possible solutions of lithium-sulfurbatteries are analyzed.Finally,the future research trend and practical application are prospected.Keywords:Lithium-sulfur battery; Sulfur cathode; Lithium anode; Separator; Electrolyte目前消费电子产业发展迅速，但是二次电池的比容量往往成为一个制约设备使用体验的限制。
