1. 研究目的与意义（文献综述）

随着社会的不断进步，人类对能源的需求和利用率不断提高，特别是近几年便携式电子设备、电动汽车及储能电网等大规模发展，虽然降低了对化石能源的依赖程度、减少了三废的排放、提高了环境的友好度，但目前常用的电池体系仍不能满足整体的需要，特别是对高比容量的要求。在锂电池体系中，负极材料的研究已经有了一定的进展，如石墨和硅负极材料的理论比容量分别为372mah／ｇ、4200mah／ｇ，而正极材料一直是制约电池发展的瓶颈。传统的正极材料特别是过渡金属氧化物如licoo₂、limn₂o₄和linio₂等由于其理论储锂容量的限制 ，对其进行工艺的改进也难以使锂电池在能量密度上取得突破性进展。因此，研发具有高循环性能、高比容量、安全性能好的正极材料是研究的重点。硫元素是一个由八个硫原子组成的冠状结构，这导致它的热动力学性能十分稳定。硫元素高的充放电性能与s₈分子中硫硫键长的断裂和重组有关，在放电过程中，每一个硫原子转移两个电子，电子转移数比金属离子还多。并且在自然界中储存了大量硫，硫也具有无毒和成本低等优点，使它成为一种最佳电池的正极材料。作为正极材料具有较高的比容量（1675ｍＡｈ／ｇ），开路电压为2.2Ｖ，因此开发硫正极材料前景十分广阔。

1.2锂硫电池面临的挑战:

(1)硫电极在放电过程中产生多种聚硫化锂中间产物易溶于电解液，导致电极活性物质的溶解流失，从而造成硫电极的循环稳定性差；

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究基本内容：合成多硫化锂及表面杂原子、过渡金属氧化物掺杂的复合碳材料，研究含有不同浓度多硫化锂的有机电解液在复合功能碳材料中的扩散传质规律，以期找到应对锂硫电池中“穿梭效应”的方法。

2.2目标： 研究碳材料的结构对多硫化物的扩散过程影响，了解锂硫电池 “穿梭效应”的机理，从而实现硫正极材料的高效利用。

2.3拟采用的技术方案及措施：

3. 研究计划与安排

第1——3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需实验进程。确定方案，完成开题报告；

第4——7周：合成多硫化锂及表面杂原子、过渡金属氧化物掺杂的复合碳材料。然后对所合成材料进行表征；

第8 ——12周：组成多硫化锂的有机电解液和复合功能碳材料的体系，研究在不同浓度多硫化锂在复合功能碳材料中的扩散传质；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李高然,李洲鹏,林展. 锂硫电池中碳质材料的研究进展[j]. 储能科学与技术,2016,02:135-148.

[2]刘庆华. 锂硫电池的研究进展[j]. 菏泽学院学报,2016,02:65-69.

[3]郭梦清,黄佳琦,孔祥屹,彭翃杰,税晗,钱方圆,朱林,朱万诚,张强. 多孔掺磷碳纳米管:磷酸水热合成及其在氧还原和锂硫电池中的应用（英文）[j]. 新型炭材料,2016,03:352-362.