1、相比于一般的鋰離子二次電池，鋰硫電池具有超高的比容量、低成本、低毒且易回收等優(yōu)勢(shì)，使其在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)備電源及航空航天等領(lǐng)域具有誘人的應(yīng)用前景。單質(zhì)硫因具有很高的能量密度、豐富的自然資源和環(huán)境友好等多種優(yōu)勢(shì)，成為下一代鋰電池中最有發(fā)展前景的正極材料之一。但是單質(zhì)硫及其放電產(chǎn)物導(dǎo)電性差，易溶于有機(jī)溶劑，使得鋰-硫電池正極活性物質(zhì)利用率低、循環(huán)性能差。改進(jìn)的方法雖然很多，但是目前許多材料的制備過(guò)程較為復(fù)雜，不利于大規(guī)模的操作。
　　本文

2、設(shè)計(jì)了兩種簡(jiǎn)單的方法來(lái)制備復(fù)合材料:一種是微波法制備膨脹石墨-硫復(fù)合材料;另一種是水熱法制備三維石墨烯-硫復(fù)合材料。并采用XRD、SEM、TGA、元素分析等手段比較系統(tǒng)地對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了表征。探索其作為鋰電池正極材料的可行性。并分別把以上方法制備的復(fù)合材料做成正極組裝成電池進(jìn)行研究。
　　采用微波法制備了膨脹石墨-硫復(fù)合材料。分別從兩個(gè)方面進(jìn)行了研究。首先我們研究了同一比例下，不同微波時(shí)間對(duì)材料性能的影響。結(jié)果表明，通過(guò)控制微波時(shí)

3、間可以控制硫的含量。當(dāng)微波時(shí)間為0.5min時(shí)，硫含量最高，硫顆粒分布較均勻，硫顆粒的直徑在100-400nm范圍內(nèi)，且無(wú)明顯團(tuán)聚現(xiàn)象。組裝成電池后具有最高的放電比容量650mAhg-1。其次我們又研究了在同一微波時(shí)間下，不同比例的影響。結(jié)果表明，通過(guò)控制硫和膨脹石墨的比例可以控制硫的含量及硫顆粒的大小。當(dāng)微波時(shí)間為2 min，二者的質(zhì)量比為10∶1時(shí)，我們可以得到相對(duì)均勻的硫顆粒。硫的含量和硫顆粒的大小在鋰硫電池中是影響容量的重要因素

4、。當(dāng)硫和膨脹石墨的質(zhì)量比為10∶1時(shí)，組裝成電池后在0.1C放電速率下具有最高的放電容量1020mAhg-1。
　　我們成功的通過(guò)簡(jiǎn)單的一步法用水熱還原氧化石墨烯及與從硫脲（硫代硫酸鈉）原位沉積的納米硫顆粒一起通過(guò)自組裝的方式制備了三維石墨烯-硫復(fù)合材料。我們所制備的石墨烯-硫復(fù)合材料可以切成小圓片直接用作鋰硫電池的電極材料，并且不需要集流體，粘結(jié)劑以及導(dǎo)電添加劑。石墨烯和硫通過(guò)石墨烯上的含氧官能團(tuán)緊密的結(jié)合在一起，減輕了中間產(chǎn)物