1、隨著經濟的快速增長，人們對能量的需求日益劇增。鋰硫電池作為一種新型綠色的高能二次電池，因其高理論比容量（1675 mAh g-1）和能量密度（2600 Wh kg-1）吸引了眾多研究學者的廣泛關注。但是，鋰硫電池的實際應用還面臨一些挑戰(zhàn)，包括硫和硫化鋰的低電子導電性，中間產物多硫化鋰在有機電解液中的溶解和擴散等缺點，造成了硫正極活性物質利用率低、電池循環(huán)性能差，制約了鋰硫電池的應用。本文針對當前鋰硫電池中存在的硫易團聚、活性物質利用率低

2、和多硫化物易擴散等問題，開展了硫正極、隔膜的改性研究。研究了一維金屬氧化物納米纖維（Mg0.6Ni0.4O中空納米纖維）對硫正極結構和性能的影響；首次將金屬氧化物（Mg0.6Ni0.4O）和導電碳（科琴黑）相結合對鋰硫電池隔膜進行改性研究；通過共沉淀-熱分解法制備了金屬Ni纖維，研究了Ni/S復合正極材料電化學性能及金屬Ni在電極中的作用機理。
　　本研究主要內容包括：⑴采用靜電紡絲法成功制備了直徑為300-500 nm、長度達幾

3、十微米的Mg0.6Ni0.4O中空納米纖維。前驅體纖維在不同溫度下燒結之后，表現(xiàn)出不同程度的收縮，隨著溫度的升高晶粒尺寸不斷增加，比表面積減小，700℃下纖維表面出現(xiàn)明顯顆粒。研究了不同溫度下制備的 Mg0.6Ni0.4O纖維作為基底材料對鋰硫電池硫正極的影響。結果表明，Mg0.6Ni0.4O的添加降低了硫的團聚及電極電阻；同時，復合金屬氧鍵能夠提高電極的還原電位，降低電極極化。與純硫電極相比，Mg0.6Ni0.4O(700℃)/S復合

4、電極對電池循環(huán)性能提升最為明顯。⑵通過溶液燃燒法制備了粒徑為100-200nm的Mg0.6Ni0.4O納米顆粒，采用球磨法制備了Mg0.6Ni0.4O/科琴黑（KB）復合物，并均勻涂覆在原始隔膜表面形成復合物改性隔膜，涂覆厚度約為7μm。采用該改性隔膜制備的紐扣電池在0.5 C下循環(huán)350圈之后仍有530 mAh g-1的放電容量。分析結果表明改性隔膜上的復合物導電層能夠有效抑制多硫化物的擴散，金屬氧化物中的復合金屬氧鍵能促進Li2S4

5、向Li2S的進一步還原，降低電極極化；導電層與正極接觸緊密，能提供額外的電子傳輸路徑，不僅能降低電極電阻，而且能將束縛住的活性物質再次利用起來。⑶采用改善的共沉淀-熱分解法制備了多孔Ni纖維，研究了Ni纖維的不同添加量對鋰硫電池電化學性能的影響。結果表明多孔Ni纖維的結構能夠抑制多硫化物的擴散，添加3％Ni纖維的復合正極材料表現(xiàn)出最好的循環(huán)性能，在0.5 C下的初始放電容量為805mAhg-1，循環(huán)50圈后保持440mAhg-1的穩(wěn)定放