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相比于目前商用的锂离子电池,锂硫二次电池具有高的比容量(1675 m Ah/g),低的生产成本和环境友好的优势,具有很好的应用前景。但是目前锂硫电池仍存在导电性差、穿梭效应严重、体积膨胀等缺点制约其发展。本文设计构建了一种新型的电池体系,以磷酸铁锂、活性炭为正极载体,将活性物质多硫化物溶于电解液中,利用正极载体对多硫化物的强吸附作用,将活性物质吸附在正极载体上。探究了磷酸铁锂对多硫化物的吸附性、界面性质和电化学活性;研究两种活性炭/多硫化物电池体系的电化学性能。本文通过Li2S、S在商用锂硫电解液中反应制备了含有Li2S6的活性添加剂。通过紫外吸收光谱、XPS测试与理论计算表明,磷酸铁锂对多硫化物具有强的吸附作用,与Li2S结合能是-4.67 e V,并会在界面形成电子云富集,吸附在LFP极片上多硫化物的XPS特征峰偏移了0.3 e V。构建了磷酸铁锂/多硫化物电解液添加剂电极体系,该电极体系有3.4 V、2.3V、2.1 V三个放电平台,活性物质比容量达到335.4 m Ah/g,2 C放电比容量分别可以达244.8 m Ah/g,0.2 C循环200圈容量保持率为82.0%,有效的抑制了穿梭效应对电池循环性能影响,性能优于磷酸铁锂掺杂单质硫复合电极和普通LFP电极。研究两种活性炭对多硫化物吸附和电极性能的影响。实验表明,高比表面积的活性炭2对多硫化物有更强的吸附作用,用其制备的活性炭2/多硫化物电解液添加剂电极体系的活性物质比容量更高,循环稳定性更好(0.3 A/g电流下活性炭1和活性炭2容量保持率分别是65.1%和72.1%)。此外,对负极金属锂片进行钝化处理,使金属锂片预先形成SEI膜,阻碍多硫化物与负极接触,改善电池循环性能。通过优化多硫化物添加量,改善工艺得到,0.35mg活性炭2添加0.15 mol/L多硫化物添加剂40μL时正极材料性能最佳,0.3 A/g初始放电比容量为528.5 m Ah/g,循环300圈容量保持率为81.9%,2.4 A/g电流下放电比容量仍能达到340.6 m Ah/g。对比单质硫与活性炭吸附多硫化物正极性能,硫正极0.3 A/g循环200圈放电比容量只有177.01 m Ah/g,容量保持率为16.0%,远低于活性炭吸附多硫化物正极。结果表明多硫化物吸附在活性炭表面,限制了多硫化物溶解,抑制了穿梭效应。本文利用正极材料对多硫化物的吸附特性,将多硫化物以活性添加剂的方式溶于电解液中,构建了正极载体/多硫化物电解液添加剂电极体系,抑制了多硫化物的穿梭,大幅度提升了电池的电化学性能,具有工艺简单、匹配性强的优点,为锂硫电池的研究提供了新思路。