目前，限制鋰硫電池商業(yè)化應(yīng)用的因素主要存在以下幾點(diǎn):  1）硫單質(zhì)的導(dǎo)電性差,室溫電導(dǎo)率僅為5X10)-30 SNaN-',導(dǎo)致活性材料硫活化困難;  2)電化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物多硫化鋰1i2S2 (3<x<8)易溶于電解液,在正負(fù)極之間反復(fù)遷移,引起“穿梭效應(yīng)”導(dǎo)致活性硫材料損失利用率低，容量衰減快,并且不溶性的Li2S2和LisS易在負(fù)極鋰金屬表面不均勻沉積，形成鋰枝晶,影響電池的安全性能;3)硫被鋰化后體積膨脹接近80%,容易導(dǎo)致電極整體結(jié)構(gòu)破壞等。

然而,僅僅依靠物理阻隔對(duì)多硫化物的限制作用是有限的,導(dǎo)致循環(huán)穩(wěn)定性變差。為了提高對(duì)多硫化物的約束作用,一些能夠吸附多硫離子的雜原子被摻雜人碳材料中來(lái)改善其離子親和性。針對(duì)鋰硫電池正極材料電導(dǎo)率低循環(huán)穩(wěn)定性差的問(wèn)題,本研究通過(guò)靜電紡絲結(jié)合碳化方法制備了氮摻雜的多孔碳纖維用于改性硫正極材料,利用碳纖維骨架良好的導(dǎo)電性實(shí)現(xiàn)活性硫材料的高效電化學(xué)反應(yīng),利用所制備纖維的多孔性及氮原子摻雜提高對(duì)多硫化鋰的吸附能力,實(shí)現(xiàn)含硫正極材料循環(huán)比容量的低衰減率，以及充放電平臺(tái)穩(wěn)定的電化學(xué)性能。分析了改性后含硫正極材料循環(huán)伏安性能、不同電流密度和小倍率下的恒電流充放電性能等。

研究可得:改性后的含硫正極材料在0.1 C為庫(kù)倫倍率, (1675mA\g)倍率下初始放電比容量可達(dá)1 078.3 mAh.g-',電極極化程度小,活性材料容量發(fā)揮出理論比容量的644%,經(jīng)過(guò)100周循環(huán)后依然可以保持525.4 mAh*g'比容量,平均每周容量衰減率為0.5%;當(dāng)電流密度增大到1(時(shí),依然可以達(dá)到502.3mAh.g-'的放電比容量。本研究結(jié)果與純硫正極相比,表現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性能和倍率性能。

含硫正極的制備:聚氧化乙烯(PEO),按質(zhì)量比1:2稱(chēng)量混合,以入，二甲基甲酰胺(DMF)作為溶劑,完全溶解后得均勻紡絲液,紡絲電壓為20 kV。將靜電紡絲所得PEOPAX纖維首先置于馬弗爐中低溫?zé)崽幚?，然后轉(zhuǎn)移至鳳谷鋰電材料氣氛回轉(zhuǎn)窯中,升溫至900℃進(jìn)行碳化處理,制備得到氮摻雜多孔碳纖維(XPCXF)。接著與升華硫粉,按質(zhì)量比1.0:1.5混合均勻,轉(zhuǎn)人密封反應(yīng)釜內(nèi)在155 °C熔融載硫,制得PCXF/S復(fù)合正極材料。

改性后的PCXF/S復(fù)合正極循環(huán)穩(wěn)定性更好，說(shuō)明氮摻雜多孔碳纖維可以增強(qiáng)對(duì)多硫化鋰的吸附能力，減輕電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中的穿梭效應(yīng),使得放電比容量衰降減緩可以發(fā)現(xiàn).在循環(huán)后期，單質(zhì)正極比XPCXF/S復(fù)合正極材料具有更高的庫(kù)倫效率。