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目前,我国市场上研究和应用的锂蓄电池主要以镍酸锂、锰酸锂以及钴酸锂这些金属化合物作为正极材料。但这些材料不但存储电量低,而且会污染环境。锂和硫经过化学反应Li++S2-→Li2S, 所生成的LisS,有1 675 mAh/g的理论容量,为2 600 W.h/kg的质量比。硫是游离形式的元素,价格低廉而且储量丰富。硫也是最具应用锂电池潜质的正极材料。
但是,硫材料有两个比较难解决的问题，一是单质的硫没有很好的导电性,而且锂/硫电池充放电的性能不好,有着较低的容量保持率。负极放电的反应式:16Li-→16Li*+16*-，正极放电的反应式:S8+16Li*+16*-→8Li$S。 而另-个问题就是锂硫化合物容易溶解在电解质中，使得电池没有较好的循环性能。新型聚合物中的有机硫化物，内含有S-S键,而利用断裂和键合S- -S键,经过氧化反应和还原反应,便可以实现释放和存储能量。充电放电该反应公式为( -SRS ).+2ne~= n( -SRS-)。有机硫化物只需要1509C的室温,原材料价格低廉而且排放的污染气体比较少,具有很高的应用价值。但是,它具有比较低的动力反应速率,将其与其他物质混合便可以改善化学性能。探索和研究该材料有着较高的应用前景。本文所利用的是将单质硫和聚丙烯腈混合发生化学反应形硫醇基,放电后和锂发生反应，形成-s- -Li+。 将电流介人,便产生了S-S键。相比较而言,得到的产物有着较高的循环性能和比容量。
本文研究了一种新型的高循环和比容量的锂蓄电池正极含硫复合材料。它主要是应用硫和聚丙烯睛，在特定的加热条件中合成的。起初的电容量为790 mAh／g，经过近6O次的放电循环以后．开始转变成为560 mAh／g。利用对合成物的初步判断，探讨了合成物的主要机理，被称之为具有多硫结构和硫醇侧侧链的复合材料。单质硫既可以在化学反应中参与多硫键和一sH的形成．并还会催化C—N生成C=N一。合成物可以在一S—s一键的断裂和键合中形成充电和放电。
