1、鋰硫電池理論能量密度達(dá)到2600Wh/kg，因其具有高比能量，資源豐富，環(huán)境友好等優(yōu)勢引起人們廣泛關(guān)注。但是目前鋰硫電池的實(shí)際能量密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到理論水平，同時(shí)循環(huán)壽命較短，很難滿足實(shí)際需求，鋰硫電池的發(fā)展還面臨著嚴(yán)峻的考驗(yàn)。
　　鋰硫電池放電過程的中間產(chǎn)物聚硫鋰溶于有機(jī)電解液造成飛梭效應(yīng)，放電終產(chǎn)物L(fēng)i2S和Li2S2不溶于電解液造成硫正極碳骨架的失活，這兩種現(xiàn)象對(duì)鋰硫電池的循環(huán)性能均有較大影響。針對(duì)目前鋰硫電池體系存在的這兩方面

2、問題，本論文主要研究了碳納米管碳膜以及聚合物電解質(zhì)隔膜對(duì)于鋰硫電池性能的影響，目的在于通過引入功能性隔膜來抑制飛梭效應(yīng)，提高循環(huán)壽命和庫倫效率。
　　相對(duì)于采用Celgard隔膜的鋰硫電池，引入碳膜后電池的比容量和循環(huán)性能都得到了明顯的改善，初始放電比容量達(dá)到1537.6mAh/g，80次循環(huán)后容量保持在1189mAh/g；而采用Celgard隔膜的鋰硫電池初始放電比容量為1180 mAh/g，80次充放電循環(huán)后容量只有950mA

3、h/g。在鋰硫電池的正極與隔膜之間引入碳膜不僅能夠提高鋰硫電池的比容量還能夠改善電池的循環(huán)性能。
　　四種不同型號(hào)碳納米管碳膜鋰硫電池性能研究結(jié)果表明，當(dāng)采用M3型號(hào)碳膜的鋰硫電池循環(huán)性能最好，初始放電比容量達(dá)到1523.2mAh/g，45次充放電后仍然保持有1231.1mAh/g。
　　對(duì)四種不同型號(hào)碳膜鋰硫電池20充放電循環(huán)后的碳膜進(jìn)行了元素掃描和XPS測試，元素掃描結(jié)果表明M3型碳膜上硫元素的分布最均勻；XPS測試結(jié)果

4、發(fā)現(xiàn)正極上被氧化的硫含量超過了50％，說明硫的不可逆的氧化反應(yīng)可能是造成鋰硫電池充放電循環(huán)后容量衰減的原因之一，四種碳膜上都有活性物質(zhì)硫的存在，進(jìn)一步證明了碳膜能夠吸附活性物質(zhì)。
　　M3類型為單頭封端碳納米管，管徑在介孔20nm左右，管長為10~30μm，因管徑、管長較為適宜，吸附分散活性物質(zhì)及局域化活性物質(zhì)的效果更好，循環(huán)之后的分布最均勻，電化學(xué)反應(yīng)可逆性及穩(wěn)定性、吸附的活性物質(zhì)較多，因此采用該類型碳納米管碳膜的鋰硫電池放電容

5、量及循環(huán)性能均保持較高得到水平。
　　Li-PFSD聚合物電解質(zhì)在120℃、140℃、160℃、180℃下的成膜工藝研究結(jié)果表明，180℃成膜溫度下制備的電解質(zhì)膜結(jié)構(gòu)致密，均勻平整。隨著成膜溫度的升高，孔隙率下降，吸液率也下降，180℃所制備的電解質(zhì)膜在電解液中浸泡6h之后溶脹完全，吸液率達(dá)到56.25%；180℃成膜溫度下制備的Li-PFSD的離子電導(dǎo)率最高，達(dá)到10-4S/cm數(shù)量級(jí)。有機(jī)溶劑PC對(duì)Li-PFSD電解質(zhì)膜有活化