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在日新月异的二十一世纪,锂离子电池已经遍布在人们生活的方方面面,同时,由于传统化石能源的开采和消耗,许多研究者已经将锂离子电池应用于新能源混合动力交通工具。然而,石墨材料作为常见的商用锂离子电池负极材料,由于其理论比容量值低(372 mAh·g-1),在电子设备的续航和混合动力汽车长距离需求上渐显疲态。为此,科学家们正追求新一代电池体系,以促进电池产业的更新换代。锂硫电池因其高比容量(1675 mAh·g-1)和能量密度(2600 Wh·kg-1)以及活性材料单质硫储量丰富,对环境友好等优势,广受科研者的亲睐。作为锂硫电池中最重要的硫正极材料,在运行过程中会发生体积膨胀、导电性差等问题影响电池性能。在反应过程中,还伴随着产物溶解于电解液中,且可能迁移至负极,造成容量损失,即穿梭效应问题。人们常选用碳材料与硫进行混合熔融,在提供导电网络的同时对产生的聚硫化物起到吸附作用,但效果并不显著。近年来,科研工作者采用固态或者凝胶态电解质来解决电池运行过程中可能会发生的短路、爆炸等安全问题,此举措不但能够抑制聚硫离子的穿梭,而且凝胶聚合物也因其机械性能高、韧性好而满足未来对柔性电池的追求。本论文通过在锂硫电池中应用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚偏氟乙烯共聚六氟丙烯(PVDFHFP)凝胶聚合物,一定程度上抑制电池的穿梭效应。并通过添加双三氟磺酰甲基亚胺锂盐(LiNTFSI)来提升循环稳定性,本论文的主要内容如下:(1)将PMMA和PVDFHFP聚合物用作涂层浆料,通过相分离方法制备了凝胶多孔涂层复合电极。经SEM、TGA、EDS等表征,证实本实验成功制备以PMMA和PVDFHFP为材料的多孔复合电极。研究涂层厚度对电极片的电化学性能影响。将三种复合极片组装成的电池中,P50(涂层厚度为21.90?m)的首圈放电比容量达到1003.99 mAh·g-1,库伦效率能够维持在99.7%,且循环100圈后比容量依旧有817.23 mAh·g-1,保留率高达81.40%,而未经修饰的原始极片在100圈后保留率仅为59.68%。同时,即使在2 C高倍率下,电池比容量也有420.8mAh·g-1。显而易见,涂层复合电极的设计对锂硫电池穿梭效应的抑制有着积极作用。(2)利用相分离形成多孔膜制备了聚偏氟乙烯共聚六氟丙烯(PVDFHFP)凝胶夹层材料。并添加双三氟磺酰甲基亚胺锂盐(LiNTFSI)对其性能进行提升。结果表明:锂盐的添加促进了聚合物凝胶的溶胀,能够吸收更多的电解液。当循环倍率为0.5 C时,该复合夹层的库伦效率能够保持在99.8%左右,说明材料可逆性良好。添加锂盐的PIL-F夹层首圈放电比容量值为999.2 mAh·g-1,在100圈循环后保留率依旧能够达到89.1%,而未加夹层的原始极片仅为59.68%,显示出优异的循环稳定性。虽然在高倍率下PIL-F的性能稍显不足,但是其比容量依旧能够达到345.4 mAh·g-1。