高性能锂硫电池材料研究进展

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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*高性能锂硫电池材料研究进展梁宵温兆银刘宇(中国科学院上海硅酸盐研究所中国科学院能量转换材料重点实验室上海200050)摘要锂-硫氧化还原对的比能量为2600Wh/Kg，几乎是所有的二次电池氧化还原对中最高的，当锂-硫电池放电产物为Li2S时，电池的比容量可达到1675mAh/g。近年来，人们在提高锂硫电池的循环可逆性和硫的利用率方面开展了大量的研究工作。本文结合本实验室的工作综述了锂硫二

2、次电池的最新研究进展，对电池的正极、黏结剂、电解质和负极四个方面的研究进行了介绍，对锂硫电池容量衰减的因素进行分析，最后展望了锂硫电池的发展趋势。关键词锂硫电池硫正极循环性能中图分类号:O646.21，TM911文献标识码:A文章编号:1005-281X(2011)02/3-0520-07NewDevelopmentofKeyMaterialsforHigh-PerformanceLithium-SulfurBatteriesLiangXiaoWenZhaoyinLiuYu(CASKeyLaboratory

3、ofEnergyTransformingMaterials，ShanghaiInstituteofCeramics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200050，China)AbstractThelithium/sulfurredoxcouplehasalmostthehighestspecific-energydensityof2600Wh/Kgamongalltheredoxcouplesenablingforchargeablebatteriesandhasaspecif

4、iccapacityof1675mAh/g，assumingcompletereactionoflithiumandsulfurtotheproductLiS.Fruitfulresultsweremadewiththepurposeof2enhancingthereversibilityofthelithiumsulfurbatteryandtheutilizationofsulfurinthecathodeoverthepasttwentyyears.Inthispaper，theeffectsofthef

5、actorsonthecapacityfadingofthelithiumsulfurbatteryarestudied.Newmethodandtechnicaldevelopmentoflithiumsulfurbatteryreportedinrecentyearsarereviewed，mainlyincludingthedevelopmentofthecathodematerials，adhesiveagents，electrolyteandanodeofthebattery.Thefurtherte

6、ndenciesoflithiumsulfurbatteryarealsorepresented.Keywordslithiumsulfurbattery;sulfurcathode;cyclingperformance3.3Sulfur/polymercompositematerialsContents3.4Sulfur/metallicoxidecompositematerials1Researchprogressinlithiumsulfurbattery4Researchonthebindermater

7、ialsinthecathode2Themainissuesoflithiumsulfurbattery5Researchontheelectrolytes3Modificationofthesulfurcathode5.1Organicliquidelectrolytes3.1Sulfur/carboncompositematerials5.2Allsolidsateelectrolytes3.2Sulfur/carbonnanotubecompositematerials6Researchprogresso

8、ntheanode收稿:2010年10月，收修改稿:2010年11月*国家自然科学基金项目(No.50730001，50973127)、国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2007CB209700)和上海市科委重点基金项目(No.08DZ2210900，09PJ1410800)资助Correspondingauthore-mail:zywen@mail.sic.ac.cn