那天成，李祥村，郭娇，刘思远，杨宏杰，姜贺龙，姜福林，贺高红

（大连理工大学精细化工国家重点实验室，膜科学与技术研究开发中心，辽宁大连116024）

引 言

锂硫电池因具有较高的理论能量密度(2600 W·h·kg-1)和理论比容量(1675 mA·h·g-1)，以及环境友好、低成本、硫矿储量丰富等优势，使其成为最有希望的下一代可充电电池系统，得到广泛研究[1-3]。然而，硫和放电终端产物(Li2S 和Li2S2)的导电性差、放电过程中的体积膨胀效应、放电中生成的可溶性中间产物多硫化锂(LiPSs)的反向扩散造成“穿梭效应”，传统铝箔集流体的稳定性等问题[4-7]，以及负极中锂枝晶的问题等[8-9]，导致其容量下降循环性能变差，成为制约锂硫电池进一步发展和商业化应用的重要原因。

构建具有特定拓扑结构的纳米或纳米多孔碳材料，以利用其较好的导电性、较大的比表面积和可调的多孔结构，是改善导电性差、缓解体积效应常用的方法，如一维的碳纳米管(CNTs)或碳纳米线(CNFs)[10-12]、二维的石墨烯或碳纳米片[13-15]、三维多孔碳材料[16-18]等。但这类材料的非极性表面与极性的多硫物相互作用较弱，当增大载硫量时将面临LiPSs溶解损失和容量快速衰减的问题。为了抑制“穿梭效应”造成的硫利用率低和容量衰减问题，引入具有吸附或催化能力的活性物质是一种有效策略。如金属氧化物[19-20]、金属硫化物[21-23]等，但这些物质较差的导电性不利于电子传导，限制了LiPSs 在活性组分表面的转化，并造成其在表面的过量残留[24]。与吸附弱的非极性碳材料和导……