杨晓霞，胡 成

（山东大学材料科学与工程学院，山东 济南 250061）

0 引言

为满足未来低碳社会的发展需要，电能的转换和存储正在成为备受关注的技术问题。开发环境友好型、可循环使用的化学储能器件成为研究热点。锂硫电池作为一种新体系二次电池，其正极硫单质对应的理论比容量（1 675 mAh／g）和理论比能量（2 600 Wh／kg）远高于锂离子电池［1-2］。此外，硫元素的矿藏丰富、对环境无毒无害、价格低廉［3］，在大规模电网储能等应用场景中具有广阔的发展前景。尽管锂硫电池具有较大的发展优势，但在实际应用与技术发展中仍然存在一些技术困难，其中主要问题是活性物质的穿梭效应、库伦效率和循环稳定性的不足。除此之外，硫的低电导率使其利用率大大降低，缩短了电池的寿命［4］。在充放电过程中，由于正极活性物质硫及其放电产物硫化锂存在较大的密度差，可进一步导致正极的结构破坏和容量的不可逆损失［5］。

针对上述问题，目前的锂硫电池研究集中在电极结构优化［6］、改性隔膜的应用［7］以及引入固态电解质［8］等方面，其中较为常见的是正极材料的优化设计。高孔隙率的导电碳材料与硫复合构成正极材料可以有效地解决硫导电性不足的问题，同时可通过对多硫化物的限域作用提高电池的循环性能［9］。在复合正极材料中引入金属氧化物或者金属氧化物自身作为添加剂与导电基体混用［10］，可以提供额外的多硫化物吸附作用。现有研究将硫与氮化物［11］、磷化物［12］或硫化物［9］负载于碳基体形成了复合正极材料，此类材料在有效吸附多硫化锂的同时具备了催化转化多硫化物的能力，可进一步地改善锂硫电池的性能。……