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碳质材料在锂硫电池中的应用研究进展
引用本文:张强,程新兵,黄佳琦,彭翃杰,魏飞.碳质材料在锂硫电池中的应用研究进展[J].新型炭材料,2014(4):241-264.
作者姓名:张强  程新兵  黄佳琦  彭翃杰  魏飞
作者单位:清华大学化学工程系;绿色反应工程与工艺北京市重点实验室;
基金项目:国家自然科学基金(21306103);教育部博士点基金(20120002120047);中国博士后基金(2012M520293,2013T60125)~~
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。

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
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