文档介绍：分类号学号 M201070758
学校代码 10487 密级

硕士学位论文
锂硫电池正极材料研究

学位申请人:王超
学科专业: 材料工程
指导教师: 袁利霞副教授
答辩日期:
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

The Study of the Cathode Materials of
Lithium Sulfur Battery

Candidate : Wang Chao
Major : Material Engineering
Supervisor : Asso. Prof. Lixia Yuan

Huazhong University of Science & Technology
Wuhan, Hubei, 430074,
May, 2012
独创性声明

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究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或
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日期: 年月日

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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
锂硫电池是一个很有潜力的电化学体系,其理论容量高达 mAh/g。本论
文是围绕其正极材料的合成来展开的,主要有下面两方面工作:
(1)作者利用一步法,合成出了一种双壳核结构的碳纳米管/硫/聚吡咯复合材
料。导电性的聚吡咯包覆在碳纳米管/硫外面,使此材料具有快速的电子传导能力,
因此这种材料具有很好的电化学稳定性,倍率性能和循环性能。此复合材料硫含量
有 wt.%,在 mA/g 下充放电循环 50 次,容量还能保持在 mAh/g,
mA/g 下循环 100 次,容量也能保持在 mAh/g。通过 TEM、SEM、XRD 等测试
手段,证明了此种材料的结构设计的合理性。
(2)作者将硫和石墨烯、多孔碳、乙炔黑结合起来,做了很多工作。研究了不
同填硫方法对复合材料电化学性能的影响,得到的一个较好的结果是将石墨烯/硫/
乙炔黑结合起来。得到的材料,电化学性能测试结果显示,首次放电容量高达
mAh/g。在 mA/g 下充放电循环 100 次容量还能保持在 mAh/g,
mA/g 下充放电循环 100 次容量能够保持在 mAh/g,而且倍率性能也十
分优异。而多孔碳材料与硫的复合物硫含量高达 wt.%,由于硫含量太高,超过
了最大载硫量,造成很多硫不能有效利用,性能有待提高。与乙炔黑复合,硫包覆
的很均匀,说明此种包覆方法很适合乙炔黑,其性能也不是很好,还需要做进一步
的研究。

关键词:锂硫电池碳纳米管聚吡咯石墨烯乙炔黑多孔碳

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
The lithium/sulfur battery is a promising electrochemical system that has a high
theoretical capacity of mAh/g. In this article, the author mainly worked on the
study of the cathode materials of lithium sulfur battery, and the work can be divided into
two