1、课题背景 随着国际石油天然气价格的逐步攀升和化石能源的逐渐减少，能源问题已经是世界各国密切关心的关系到国计民生的重大问题。

随着人类社会经济和科技的不断发展，石油天然气等不可再生能源的日益减少已经成为制约人类社会经济发展、维持人类社会生存的重要阻碍，因此发展新能源已经成为世界各国的共识。

近年来，为了实现可持续发展，世界各国对清洁环保的可再生新能源的开发和利用投入了巨大的科技力量和资金，其中，对于新能源材料的开发和研究一直是能源研究领域的热点。

近年来，电子及信息产业发展迅猛，电子产品功能日新月异，手机、数码相机、笔记本电脑等对电源的性能要求越来越高，而伴随着电动汽车等新能源汽车产业的发展，高性能大容量的二次电池开发迫在眉睫[1]。

鉴于传统的锂离子电池的容量已经达到了上限，锂硫电池成为了一种新型高比能电池体系，更能满足市场的需求。

其理论容量达1675mAh/g，能量密度为2500Wh/kg。

为了进一步提高二次锂电池比容量，人们不断探索新型正极材料，单质硫或硫基复合材料就是当前最具吸引力的一类正极材料。

与金属锂配对，其理论比容量可高达1672mAh/g，理论能量密度高达2600Wh/kg，实际能量密度可达到390Wh/kg，未来几年内极有可能提高到600Wh/kg 左右，是当前最具研究价值和应用前景的二次锂电池体系之一[2-4]。

单质硫除具有极高的理论比容量，还具有储量丰富、成本低廉和环境友好等优势。

然而锂硫电池存在一些问题: (1) 单质硫是电子和离子绝缘体，室温电导率低(5#215;10-30 S/cm)[5]，没有离子态的硫存在，作为活性材料，活化困难; (2) 电极反应过程中产生的Li2Sn(n≥2)多聚硫化锂易溶于电解液中，产生飞梭效应，降低了硫活性物质的利用率，部分多聚硫化锂会扩散到负极，腐蚀锂电极[6]; (3) 反应最终产物Li2S也是电子绝缘体，会沉积在硫电极上，电化学反应动力学速度很慢[7]; (4) 部分不可逆的反应生成低结晶度的Li2S和Li2S2[8]，造成电池循环性能降低; (5)硫在锂化过程中有明显的体积效应(约80%左右)，充放电过程中反复的膨胀收缩造成电池电极结构的破坏[9]，进而造成电池容量的衰减。