摘要：在锂硫电池中，单质硫在电化学反应里发生化学反应全部产生硫化锂,则锂硫电池可达到的能量密度分别为250Wh kg-1及2800Wh L-1。因此，锂硫电池具有很大可能性可以将锂离子电池取而代之，成为新一代的高性能电池。令人遗憾的是，锂硫电池也有一些弊端，例如：硫和它的放电产物都是不导电的，这会降低正极材料的利用率；充放电过程中生成的多硫化锂会融入在电解液中，从而产生“穿梭效应”，使得活性物质持续减少，降低电池的容量。

有两种改善正极材料的方法，一是用水热合成法制备二硫化钼，进而制备出二硫化钼/硫的复合材料，并测试其电化学性能。二是使用碳纳米管/硫的复合材料作为正极活性物质，并测试其电化学性能。

经过比较，以二硫化钼/硫复合材料作为正极活性物质的电池性能比较好。

关键词：锂硫电池；二硫化钼；碳纳米管

目  录

摘  要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 引言-1

1.2 锂离子电池简介-2

1.3 锂硫电池概述-4

1.3.1 硫元素简介-4

1.3.2 锂硫电池的反应原理-5

1.4 影响锂硫电池性能的因素-6

1.4.1 硫单质及其放电产物的绝缘性-7

1.4.2 硫电极的体积应变-7

1.4.3 穿梭效应-7

1.5 二硫化钼概述-8

1.5.1 二硫化钼的结构-8

1.5.2 二硫化钼的应用领域-9

1.5.3 二硫化钼的制备方法-9

1.6碳纳米管概述-10

1.7本文的选题依据和研究内容-10

第二章  二硫化钼和硫正极复合材料的制备以及电化学性能的研究-12

2.1 引言-12

2.2 实验部分-12

2.2.1 水热合成原理-12

2.2.1 实验材料和仪器-13

2.2.2 水热法具体步骤-14

2.2.3 产品的观察处理-14

2.3 二硫化钼和硫的复合材料-14

2.3.1 二硫化钼/硫复合材料的制备-14

2.3.2 二硫化钼/硫复合材料的表征-14

2.4 电化学性能研究-16

2.4.1 电池组装-16

2.4.2 锂硫电池循环伏安测试-16

2.4.3 充放电曲线-17

2.4.4 循环特性曲线-18

2.5 本章小结-19

第三章  碳纳米管和硫正极复合材料的制备以及电化学性能的研究-20

3.1 引言-20

3.2 制备碳纳米管/硫复合材料-20

3.2.1 实验材料和仪器-20

3.2.2 碳纳米管/硫复合材料的制备方法-21

3.2.3 碳纳米管/硫复合材料的表征-22

3.3 电化学性能研究-22

3.3.1 电池组装-22

3.3.2 充放电曲线-23

3.3.3 循环特性曲线-24

3.4 本章小结-25

第四章  全文总结-26

致  谢-29