锂硫电池穿梭效应解决方法（一）

穿梭效应是导致锂硫电池电化学性能恶化的主要因素，所以抑制聚硫化物的穿梭效应是提高该电池性能的关键。接下来，本文将从正极方面来阐述如何抑制穿梭效应。

穿梭效应是由Li-S电池硫正极的中间产物聚硫化物在正负极间的往复迁移所引起，所以正极是穿梭效应产生的源头。研究表明，向正极材料中加入碳、纳米金属氧化物、聚合物和二元金属硫化物等物质与单质硫复合，可提高正极材料导电性，并能通过自身的孔隙或表面官能团吸附中间产物聚硫化物，抑制其在电解液中的溶解和扩散，减缓穿梭效应。

（1）硫与碳材料复合：碳材料具有电导性好、比表面积大、且与硫单质之间有很好的亲和力等优点，可为硫提供导电网络，减少绝缘产物Li2S2和Li2S的堆积以及缓解体积膨胀应力，能形成有效的物理吸附，减缓穿梭效应。常用的碳材料有：碳纳米管（CNT）、介孔碳（MC）、碳球和石墨烯等。

（2）硫和纳米金属氧化物复合：纳米金属氧化物（氧化硅、氧化钨、氧化矾及过渡金属氧化物等）具有较大比表面积和较强吸附性等优点，其表面的含氧基团与聚硫化物之间能形成较强的化学吸附作用，使得穿梭效应减弱；此外，某些特殊的金属氧化物还能对硫正极的电化学反应起催化作用，提高正极活性物质利用率。

（3）硫和聚合物复合：高分子导电聚合物具有良好的导电性和高比表面积，研究发现聚吡咯(PPy)、聚噻吩(PTh)、聚苯胺(PANI)等与硫复合后能使穿梭效应得到抑制，提高Li-S电池正极的导电性和稳定性。

• < 上页
• 下页 >