论文摘要：含硫多孔导电复合正极材料的制备及性能研究

锂硫电池正极材料具有理论比容量高、资源丰富、成本低廉、环境友好等特点，一直被研究人员所关注。然而，单质硫的绝缘性使其利用率低，此外放电产物多硫化物易溶解于有机电解液，造成电池循环性能很差。本论文针对锂硫电池正极材料的缺点，合成了不同形貌的多孔纳米聚吡咯/硫复合材料，具有多孔纳米形貌的聚吡咯在多孔纳米聚吡咯/硫复合材料中可以起到导电剂、吸附剂和分散剂等多种作用。一方面，多孔纳米形貌的聚吡咯可提高正极材料的电导率，增加活性材料硫的利用率；另一方面，具有大比表面积的多孔纳米聚吡咯可以吸附放电产物多硫化物，抑制其在电解液中的溶解和向负极的迁移。

本文首先使用模板法分别制备了颗粒状和球壳状的多孔纳米聚吡咯材料，采用扫描电镜和红外光谱等测试手段对产物进行了表征分析。并制备了多孔聚吡咯/硫复合材料，分析了纳米聚吡咯的形貌对提高复合材料电化学性能的影响，结果表明球壳状多孔纳米聚吡咯材料更适合作为锂硫电池正极的载体材料。

然后用聚（甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丙烯酸）共聚物纳米球为模板制备了中空聚吡咯纳米球，采用共热法制备了中空球形聚吡咯/硫复合材料。SEM、TEM和热重等测试分析证明了聚吡咯纳米球为中空结构，聚吡咯/硫复合材料中硫均匀分散在聚吡咯球壳表面。电化学性能测试显示中空球形聚吡咯/硫复合电极材料在0.2C下的初始容量为1320 mAh/g，循环400次以后放电容量为758 mAh/g，显示了良好的循环稳定性，中空球形聚吡咯/硫复合材料的高比容量和优异的循环稳定性可能得益于聚吡咯的中空结构和球壳上的孔洞和裂纹。

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