崔春娟，刘艳云，刘 跃，来园园，王 丛，刘 薇,胡 平，魏 剑,3

(1. 西安建筑科技大学 冶金工程学院 ， 西安 710055； 2. 陕西省冶金工程技术研究中心， 西安 710055；3. 西安建筑科技大学 材料科学与工程学院， 西安 710055)

0 引 言

随着全球人口和世界经济水平的持续增长，人类社会消耗的能源总量持续增加，传统的能源生产和消费结构造成全球气候变暖和生态环境破坏。根据目前的能源消耗方式，全球的化石能源将会在不久的将来被耗尽；因此，加快能源转型是应对气候变化、确保能源供应安全、实现人类社会可持续发展的关键[1]。

作为新能源领域的重要组成部分，锂硫电池具有高的理论比容量(1 675 mAh/g)和高的理论比能量(2 600 Wh/kg)，是目前商业化锂离子电池的3～5倍[2]，相比锂-空气电池，更具有商业化的潜能，受到了电化学工作者的广泛关注。1962年Herbert等[3]首先提出采用硫作为电池正极的想法；1976年Whittingham等[4]成功开发出了一种Li-TiS2二次电池，其中以层状TiS2为正极，金属锂为负极，然而由于诸如“锂枝晶”之类的安全性问题最终未能商品化。2009年，加拿大 Nazar[5]团队通过将有序中孔炭黑CMK-3与硫结合，成功制备出高性能锂-硫电池硫复合正极材料，锂-硫电池的研究热潮再一次被掀起。

锂硫电池是基于单质硫或含硫化合物为正极的二次电池，其中金属锂为负极，由正极材料、粘结剂、集流体、隔膜、电解液、负极材料等组成，其结构如图1[6]所示。由于负极材料锂金属和正极材料硫的分子量小，因此电池质量小、理论比能量较高，它是电动汽车、航天器等高端领域的理想储能设备[7]。……