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近年来,由于有机二硫聚合物具有高比容量、价廉、质量轻、无污染等优点,有可能用作新型高比能、轻便型二次锂电池的阴极材料,引起了研究者们广泛的注意。有机二硫聚合物的储能键为S-S键,它能在电化学氧化还原反应中断开、复合,同时发生可逆的两电子反应。这类物质的理论比容量一般较常用的LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4等材料要高很多。 其中,PDMcT是研究得较多被认为具有应用前景的阴极活性材料之一,它具有较高的理论比容量(约362mAh/g)和高温稳定性。然而,PDMcT本身不导电,并且在室温下反应动力学速度很慢,因而导致用作锂二次电池阴极活性物质时放电功率密度较低。另外,PDMcT的还原产物为有机小分子,易溶于有机电解质溶液。在现有条件下若想将PDMcT实用化,这些问题必须解决。研究发现,采用适当的电化学催化剂如过渡金属硫醇盐或导电聚合物能大大加快有机二硫在室温下的反应动力学速度。然而,这类活性物质的比容量都不高,已见文献报道的只有分子级别混合的PAn/DMcT活性物质具有较高的理论比容量(约224mAh/g)。因此,这类材料仍然有相当大的发展空间。 LiFePO4同PDMcT一样,导电性能很差,通过对其进行表面包覆后,电化学性能大大提高.受此启发,我们采用导电性聚吡咯薄层包覆的方式对PDMcT颗粒进行表面修饰,以提高其导电性和室温下氧化还原动力学速度。同时期望包覆层能抑制PDMcT还原小分子在电解质溶液中的溶解。 与此同时,有许多研究小组设计合成了新型的导电性有机二硫聚合物,并试图将其用作锂二次电池阴极材料。然而,迄今为止,这些材料都存在着一个共同的缺点,即在该材料的氧化还原过程中,伴随着聚合物主链的解聚或结构变化,因此,S-S键的复合率非常低进而导致阴极材料循环性能差。充放电效率由聚合物的结构决定,因此,有必要设计新型的导电性聚合物,在其每个分子单元侧链上含有S-S键,这样,在充放电过程中,聚合物主链不受影响,同时S-S键的断裂、复合可望更容易进行。 本论文的工作主要集中于两方面,即通过薄层导电性PPy包覆提高PDMcT的电化学性能和设计合成新型有机二硫导电聚合物用作锂二次电池阴极材料。其主要结果如下: 1.首次将TFST方法应用于对PDMcT颗粒进行导电性PPy薄层包覆并对其进行了