鋰硫電池穿梭效應解決方法（一）

穿梭效應是導致鋰硫電池電化學性能惡化的主要因素，所以抑制聚硫化物的穿梭效應是提高該電池性能的關鍵。接下來，本文將從正極方面來闡述如何抑制穿梭效應。

穿梭效應是由Li-S電池硫正極的中間產物聚硫化物在正負極間的往復遷移所引起，所以正極是穿梭效應產生的源頭。研究表明，向正極材料中加入碳、納米金屬氧化物、聚合物和二元金屬硫化物等物質與單質硫複合，可提高正極材料導電性，並能通過自身的孔隙或表面官能團吸附中間產物聚硫化物，抑制其在電解液中的溶解和擴散，減緩穿梭效應。

（1）硫與碳材料複合：碳材料具有電導性好、比表面積大、且與硫單質之間有很好的親和力等優點，可為硫提供導電網路，減少絕緣產物Li2S2和Li2S的堆積以及緩解體積膨脹應力，能形成有效的物理吸附，減緩穿梭效應。常用的碳材料有：碳納米管（CNT）、介孔碳（MC）、碳球和石墨烯等。

（2）硫和納米金屬氧化物複合：納米金屬氧化物（氧化矽、氧化鎢、氧化礬及過渡金屬氧化物等）具有較大比表面積和較強吸附性等優點，其表面的含氧基團與聚硫化物之間能形成較強的化學吸附作用，使得穿梭效應減弱；此外，某些特殊的金屬氧化物還能對硫正極的電化學反應起催化作用，提高正極活性物質利用率。

（3）硫和聚合物複合：高分子導電聚合物具有良好的導電性和高比表面積，研究發現聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)、聚苯胺(PANI)等與硫複合後能使穿梭效應得到抑制，提高Li-S電池正極的導電性和穩定性。

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