聚丙烯腈/聚偏氟乙烯基復合材料在鋰硫電池隔膜中的應用

劉家輝 柳和生

(東華理工大學，江西 南昌 330013)

0 引言

隨著社會的發展，能源問題已經是當前社會亟需解決的重要問題之一。化石能源的過度開采與使用使得煤炭、石油等一次能源日漸枯竭，并且造成了嚴重的環境污染問題及全球的“溫室效應”問題[1-2]。因此，調整能源結構，發展高效、清潔、環保的綠色能源成為了目前解決能源問題的主要方案，如利用風能、潮汐能、地熱能、太陽能以及核能等。從能量的產生到使用的過程中則需一個容器來存儲能量。目前最廣泛使用的儲能裝置則是電池，而鋰離子電池在市場上已經是一個比較成熟的儲能設備，它廣泛應用于手機、電腦、充電寶等生活的各個角落。但是在某些領域的鋰離子電池已不能夠滿足高比容量、高能量密度的要求，如新能源汽車等方向對電池有著較高的比容量和能量密度的要求[3-6]。相對于目前常用的鋰離子電池正極材料如鎳酸鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰以及磷酸鐵鋰來說，硫作為鋰電池的正極活性物質來說有著更高的比容量、以及能量密度。單質硫的理論比容量則高達1675mAh/g，硫單質作為正極材料中的活性物質與鋰片組裝成電池后，質量能量密度能高達2600Wh/Kg。并且硫單質在大自然中的存儲量及其豐富，因此作為正極材料來說價格相對低廉；硫單質也是環境友好型材料，對環境幾乎沒有污染[7-11]。

但是，硫作為鋰離子電池的活性物質來說也存在著一些缺點，這些缺點極大程度上的影響了電池的電化學性能。……