王维坤，王安邦，金朝庆，杨裕生



高性能锂硫电池正极材料研究进展及构建策略

王维坤，王安邦，金朝庆，杨裕生

（防化研究院，北京100191）

锂硫电池体系理论上存在高容量和高能量密度特点，但正极材料本身的绝缘性和放电中间产物溶解的特性使锂硫电池的理论容量难以充分发挥，循环性能也有待进一步提升。通过正极材料的改性来解决上述问题是锂硫电池研究的主要途径。本文将正极材料分为碳/硫复合材料、聚合物/硫复合材料、纳米金属化合物/硫复合材料3类，结合限硫机制进行了简要综述，列举了其中代表性的工作，评述了各类材料的优缺点，提出了实用化锂硫电池正极材料性能的评价应考虑极片载硫量、含硫量及电解液用量等条件，阐述了高性能正极材料的构建策略，指出电解液量过高是目前制约锂硫电池比能量进一步提升的关键因素，应当引起足够重视，最后展望了锂硫电池的发展方向。

锂硫电池；复合正极材料；纳米碳材料；聚合物；纳米金属化合物

新能源汽车和移动电子设备的飞速发展迫切需要开发更高能量密度的电池。在新的储能体系中，以金属锂为负极、单质硫为正极的锂硫电池的理论比能量可达到2600 W·h/kg，远高于现阶段所使用的商业化二次电池。此外，单质硫廉价、环境友好的特性又使该体系极具商业价值。因此，锂硫电池被公认为是下一代最具发展潜力的高比能量二次电池体系[1-4]。

与普通锂离子电池中锂离子在电极材料中脱嵌的机理不同，锂硫电池的放电过程是不同价态多硫离子（，=1～8）转化的多步电极反应过程。……