两种硫含量控制方法对锂硫电池性能的影响

李彦成， 李汶壕， 汪 瑶， 冯丽源， 赵 强， 孙 艳

(1.四川大学 化学工程学院， 四川 成都 610065； 2.成都大学 机械工程学院， 四川 成都 610106)

两种硫含量控制方法对锂硫电池性能的影响

李彦成1， 李汶壕1， 汪 瑶1， 冯丽源1， 赵 强1， 孙 艳2

(1.四川大学 化学工程学院， 四川 成都 610065； 2.成都大学 机械工程学院， 四川 成都 610106)

采用高导电性碳材料和商业活性炭分别作为硫的载体，与单质硫混合后进行热处理制得SP/S和CAC/S硫碳复合材料，利用热重测试、循环伏安、交流阻抗和恒流充放电测试等分析方法，研究了正极中电极材料厚度、硫碳复合比例对电池电化学性能的影响.结果表明：适当增加电极材料厚度可以有效地改善Super-P材料电极综合电化学性能；通过改变硫碳复合比例，提高硫含量则对活性炭材料锂硫电池电极的性能提升有着显著的效果.其中，含硫量为63.60%的CAC/S正极材料首次放电比容量达到908.8 mAh/g，活性物质利用率为54.2%，100圈循环后放电容量为594.1 mAh/g，容量保持率达到65.4%.

正极材料；电极厚度；硫碳复合比例；比容量；锂硫电池

0 引 言

1 实 验

1.1 SP/S复合材料的制备

将Super-P与升华硫按照质量比1∶1的比例放入玛瑙研钵中，研磨30 min使其混合均匀.将混合物置于充满氩气的玻璃容器中，然后置于通有氩气气氛的管式电阻炉中，首先升温至155 ℃并保温6 h，使单质硫融化并扩散至碳材料的微孔中，然后将温度升至300 ℃保持2 h，以除去未扩散到碳材料孔隙中的硫，最后自然冷却至室温，得到黑色粉末状的SP/S正极复合材料.

1.2 CAC/S复合材料的制备及材料表征

将CAC与……