查 成，张天宇，季雨辰，刘树和

(昆明理工大学冶金与能源工程学院，昆明 650093)

0 引 言

随着科技的发展，电化学储能技术和器件已经成为材料领域必不可少的要素。传统的锂离子电池具有长循环寿命、低污染、低成本、无记忆效应等优点，是各类电子设备最主要的供能装置。在锂离子二次电池中，相对于负极材料来说，低比容量的正极材料一直是制约其发展的主要因素。因此，探索新型的正极材料，研发具有更高能量密度的新型二次电池体系是十分必要的。在目前已知的正极材料当中，单质硫具有较高的理论比容量1 675 mAh·g-1，与金属锂负极构成的锂硫电池的理论能量密度高达2 600 Wh·kg-1，是传统锂离子电池的3～5倍[1]。同时，相对于常见的锂离子电池正极材料，如LiCoO2、LiMnO2、LiFePO4等，单质硫具有价格低廉、安全性高、环境友好、分布广泛等特点，是一种具有广泛应用前景的正极材料。因此，锂硫电池正极材料的研究，成为近些年储能材料研究的一个热点。

尽管具有上述明显的优点，锂硫电池正极材料也存在着一些亟待解决的问题，比如：(1)单质S和放电产物(Li2Sn，1≤n≤2)在常温下较低的离子/电子导电性，严重影响了电池的功率密度和S的利用率[2-5]；(2)锂离子与硫电极在充放电过程中发生的反应是多步反应，反应产生的中间产物多硫化锂(Li2Sn，4≤n≤8)容易溶解在有机电解液中，并且在浓度梯度下发生“穿梭效应”产生枝晶，腐蚀金属锂负极导致正极活性物质的流失和严重的自放电现象，造成电池容量的快速衰减[6-9]；……