锂硫电池关键材料研究进展与展望

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1、第23卷第2/3期化学进展Vol.23No.2/32011年3月PROGRESSINCHEMISTRYMar.，2011锂硫电池关键材料研究进展与展望*董全峰王翀郑明森(厦门大学化学化工学院化学系固体表面物理化学国家重点实验室厦门361005)摘要锂硫电池是一类极具发展前景的高容量储能体系。通过近10年的研究和开发，人们对这一体系的了解不断深入。虽然对其电化学过程中的复杂反应机理尚没有完整系统的理论描述，但是围绕正极材料的研究工作仍取得了很多成果，这为我们深入了解该体系的复杂性提供了诸多素材。本文回顾了过去10年间在该领域取得的成果，从锂硫电化学体系、正极材料、电解质、电极结构和基于锂硫电

2、池反应的新体系几个方面展开，结合本实验室的研究工作，介绍了锂硫电池的研究现状，分析了该体系的缺陷和存在的问题，并展望了今后的发展方向和前景。关键词锂硫电池正极材料复合材料电化学性能中图分类号:O646;TM912.9文献标识码:A文章编号:1005-281X(2011)02/3-0533-07ResearchProgressandProspectsofLithiumSulfurBatteries*DongQuanfengWangChongZhengMingsen(StateKeyLabofPhysicalChemistryofSolidSurfaces，DepartmentofChemis

3、try，CollegeofChemistryandChemicalEngineering，XiamenUniversity，Xiamen361005，China)AbstractLithiumsulfurbatteryisahighcapacityenergystoragesystemwithverybrightfuture，anditisconsideredasthenextgenerationportableenergysupplydeviceforelectronicvehicle(EV)andhybridvehicle(HEV).Throughdecadesofresearchan

4、ddevelopment，peopleunderstandthissystemstepwisely.Theelectrochemistryofsulfurcathodeisverycomplexandhardtobeexamined，whichisthekeypointtodeveloplithiumsulfurbattery.Althoughtherearemanyunknownmechanismsintheelectrochemicalprocessofcharge/dischargeofthelithiumsulfurbattery，someachievementshavebeenm

5、adeonthedevelopmentofcathodematerialswhichprovidevarioussourcestostudy.Sulfurisaninsulatingmolecularcrystal，carbonisaddedastheadditivereagenttoimprovetheelectricconductivityinthecathode，sulfur/carboncompositeiscommonascathodeactivematerialinlithiumsulfurbattery.Ethersandpolymersareemployedasthecom

6、ponentsoftheelectrolytestocoordinatewithsulfurcathode.Thispaperreviewstheachievementsonlithiumsulfurbatteryinthepastdecadefromtherespectsoflithiumsulfurbatterysystem，cathodematerials，electrolytes，cathodestructureandnewsystemsbasedonlithiumsulfurbattery.Theweaknessesarerevealedandthefutureisprospec

7、ted.Keywordslithiumsulfurbattery;cathodematerials;compositematerials;electrochemicalproperty3.1OrganicsulfidesContents3.2Sulfur/carboncomposite1Introduction4Electrolytesforlithiumsulfurbattery2Lithiumsulfurbatter