随着社会的大力发展,人们越来越担心使用不可再生的化石燃料对环境,气候和身体健康带来毁灭性的影响。使用绿色能源包括太阳能和风能,成为支持社会可持续性发展的有效途径之一。在这一方面,锂离子电池发挥着至关重要的作用。锂离子电池固有的低的能量密度,差的循环稳定性,也阻碍了它们在高速发展的电子工业和新兴的移动运输设备中的应用,如电动汽车等领域。因此开发无污染,成本低,能量密度高,循环稳定性好的电池能源体系势在必行。单质硫和碲为同主族元素,硫在自然界丰富度高,无污染,能量密度高,但其导电性差,易生成与电解液反应的多硫化物,形成穿梭效应,使得活性物质量减少,电池体系的循环稳定性降低。碲和硫具有类似的化学性质,导电性好,因其密度大,使得和S、Se具有相当的体积能量密度。本文我们通过简单的方法制备合成了以硫和碲为活性物质的硫/碲-碳复合正极材料,解决电池体系中能量密度低,循环稳定差等一系列问题,且多孔碳结构对正极活性物质及其中间产物具有固定作用。能实现较好的电池性能。同锂离子电池相比,锂硫电池现引起了研究者的的广泛注意。锂硫电池的能量密度为目前商业化的钴酸锂电池的五倍左右,具有极大地应用潜力。然而,硫的导电性差,负载率低以及多硫化物的“穿梭效应”影响了锂硫电池的商业化发展。本文中,我们将正极活性物质硫单质负载在疏松多孔的聚吡咯纳米纤维中,制备成复合材料PPy/S;再按照氧化石墨烯-聚吡咯/硫-氧化石墨烯的顺序进行抽滤,得到三明治结构的GO-PPy/S-GO复合材料;最后将该材料浸入氢氟酸中,将氧化石墨烯还原为石墨烯,得到石墨烯-聚吡咯/硫-石墨烯(G-PPy/S-G)复合硫正极材料,该材料在锂-硫电池中展现出了优异的电化学性能,在0.1C的倍率下,首圈放电1165 mAh g-1,在此倍率下循环50圈依然持有680 mAhg-1的可逆比容量。在倍率循环中,在1C和2C的高倍率下分别持有630 mAh g-1、370 mAh g-1的可逆比容量。库伦效率中,该材料的库伦效率稳定维持在100%左右。该材料中疏松多孔PPy,有效提高了硫的负载量,且石墨烯三明治状结构,能有效提高正极导电性,抑制多硫化物的溶解,缓解硫活性物质的体积膨胀,改善材料的电化学性能。锂碲电池与锂硫、锂硒电池体积能量能量密度相当,已经成为目前的研究热点。本文中我们采取了一种新颖的离子交换的方法制备出了复合碲正极。碳基底采用的多巴胺碳,此碳中含有氮元素且含有较多的微孔,能够更好的固定中间物,实现优异的电化学性能。在锂碲电池中,0.1C的倍率下,其首圈充电比容量323.2 mA h g-1,在循环300圈以后,充电比容量266.1 mA h g-1,循环保持率为82%,库伦效率接近100%。锂碲电池相对于锂硫和锂硒电池来说研究历史较短,这就使得对锂碲电池的研究成为目前的一个热点。