碳质材料在锂硫电池中的应用研究进展

• 作者: 张强 彭翃杰 程新兵 魏飞 黄佳琦
• 来源期刊: 新型炭材料
• 学科: 工学
• 关键词: 锂硫电池 碳硫复合正极 纳米炭 碳纳米管 石墨烯 多孔炭 杂化物
• 年，卷（期）: 2014,（4）
• 所属期刊栏目: 综合评述
• 页码范围: 241-264
• 页数: 24页
• 分类号: TQ127.1+1
• 字数: 14405字
• 语种: 中文

摘要

随着石墨负极的成功商用，锂离子电池在智能手机、笔记本电脑等便携式电子设备中已得到广泛的应用。经过20多年的发展，现有基于嵌锂化合物正极的锂离子电池已接近其理论容量，但仍不能满足高速发展的电子工业和新兴的电动汽车等行业的要求，寻找具有更高能量密度的电池系统迫在眉睫。锂硫电池系统具有极高的理论能量密度，在多种储能系统中是最具潜力的一种二次电池。但是锂硫电池中也存在硫的电导率极低、多硫化物溶解迁移等问题，使其在走向实用化的过程中遇到许多困难。纳米碳质材料在新型锂硫电池的开发过程中处于重要地位，通过纳米炭的引入，可以获得导电复合正极材料，控制多硫化物的穿梭，从而有望实现正极硫材料的高效利用。综述了基于纳米炭-硫复合正极材料，尤其是碳纳米管、石墨烯、多孔炭以及其杂化物等材料复合的电极，分析其结构与锂硫电池性能的关系，并展望锂硫电池的发展方向。