硫正極在固相單質中具有最高的理論比容量(1675 mAh g^-1),同時具有資源豐富、價格便宜、環(huán)境友好等優(yōu)勢,因而受到了廣泛關注。鋰硫和鈉硫電池的理論能量密度分別高達2600 Whkg^-1和1247Whkg^-1,被認為是最具應用前景的下一代電池體系之一。然而,硫的絕緣性和中間產物多硫化物的可溶性極大地阻礙了鋰/鈉硫電池的發(fā)展。硫的絕緣性導致硫電化學活性低和反應動力學慢,有效的解決手段是加快反應動力學;可溶性的多硫中間產物導致活性物質的溶解流失,導致庫倫效率低和“穿梭效應”。因此,本論文主要指針對鋰硫/鈉硫電池中反應動力學慢和多硫化物溶解流失的問題,通過設計合適的加速劑和選擇不同的硫復合正極材料來調控反應動力學和反應路徑,從而加快反應速率,減少或者抑制多硫化物溶解流失,并探討了加速機理、反應路徑和電化學性能。本文主要的研究內容和結論如下:1.設計了一種易于制備的嵌鈷碳納米纖維(Co-CNF)集流體,用于構筑高載量、高性能的硫正極,并探討了高硫負載時鈷金屬催化劑對硫氧化還原動力學的影響。研究表明,Co-CNF促進了電子和鋰...

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圖1.1各種各樣正極材料的理論比容量(a)，體積能量密度(b)和比能量密度的比較(c)

圖1.1各種各樣正極材料的理論比容量(a)，體積能量密度(b)和比能量密度的比較(c)[1]。Figure1.1Potentialvs.specificcapacitiesofvariouselectrodematerials:(a)gravimetri....

圖1.2(a)鋰硫電池在醚類電解液中的電化學反應，(b)典型的雙平臺特征

電池在醚類電解液中的電化學反應，(b)典型的maticoftheelectrochemistryand(b)atypical2–plarofileoflithium–sulfurbatteriesinether–basedelec的反應機理探討其合作....

圖1.3SPAN可能的化學結構

SPAN可能的化學結構。(a)結構a，(b)結構b，(c)結構c，(d)結1.3ProposedchemicalstructuresforSPAN.(a)Structure–a;(b)Stru(c)Structure–c;(d)Structure....

圖1.4SPAN的反應機理推測

10圖1.4SPAN的反應機理推測。(a)Li/SPAN綜合的反應過程，(b)Li/SPAN分兩步的反應機理，(c)Li/SPAN存在自由基的反應機理[70-72]。Figure1.4SPANreactionmechanismspeculation.(a)....

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