一个高度灵活的无粘结剂锂硫电池需要同时满足许多关键功能，包括高导电性、结构耐久性和高效的离子迁移能力，从而使得设计和制造高性能灵活的锂硫电池成为很大的挑战。无添加剂多孔碳纳米纤维网络作为锂硫电池，具有微孔结构比较成熟，纳米纤维的形态相互连接且比表面积较大[26-28]。此外，基于复合膜具有可控厚度的电纺纳米碳纤维，与其他三维框架（如石墨烯薄膜，网络和凝胶）模板的纳米复合材料相比，灵活性高，稳定性好，有效地避免了繁琐的过程，显著简化无粘结剂阳极电池实际批量生产便携式电子的应用。

在本研究工作中，我们通过“静电纺丝”方法制备了具有多孔结构的碳纤维复合材料。其中，聚苯乙烯与聚酰亚胺混纺以后，通过高温烧结的方式，实现了多孔纤维结构的制备。静电纺丝得到的碳纤维薄膜经亚胺化、高温处理得到结构均匀的多孔碳薄膜材料。这种纤维材料具有良好的孔隙结构，采用蒸镀的方法实现了活性硫在多孔纤维材料结构中的均匀负载，实现了碳硫复合纤维材料的制备。进一步地，在碳硫复合纤维材料表面负载一层聚苯胺，用于固定硫的锂化产物“多硫化物”。研究证明，这种复合材料具有良好的独立自支撑结构，以及优异的导电性能，可以直接作为电极材料组装锂硫电池。其电化学性能将在进一步的研究工作中逐步展开。文献综述

1实验部分

1.1主要实验试剂

4,4-二氨基二苯醚（ODA），均苯四甲酸酐（PMDA），N,N-二甲基乙酰胺（DMAC），苯胺单体（aniline），浓硫酸，过硫酸铵（APS）购置于国药集团化学品有限公司。聚苯乙烯（PS）购置于Sigma-Aldrich公司。其他药品试剂，如乙醇，丙酮等等，均为分析纯级别，无再处理过程，直接在课题研究中使用。

1.2仪器设备

1.2.1实验所用仪器

三口烧瓶；称量纸（皿）；电子天平；铁架台；电动搅拌器；机械搅拌棒；磁力加热搅拌器；搅拌棒；烧杯；量筒；烘箱；电热鼓风干燥箱；管式炉；静电纺丝设备（北京永康乐业科技发展有限公司）；医用注射器。

1.2.2测试设备

扫描电子显微镜(SEM, Hitachi S-4800)，X射线衍射仪（XRD，Bruker D8），热重分析仪（TGA，TA 500），阻抗谱测试系统（Parstat- Solartron），电池充放电测试系统（LAND，ST2001A），循环伏安测试系统（ARBIN，48通道）。

1.3实验步骤

1.3.1聚酰胺酸（Polyamic acid，PAA，15 wt%）的制备及方法

    称量4,4-二氨基二苯醚（ODA）12.51g，均苯四甲酸酐（PMDA）14.49g，量取N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）165ml。搭建电动搅拌装置，固定好三口烧瓶，从右口加入4,4-二氨基二苯醚（ODA），左口加入N,N-二甲基乙酰胺（DMAC），再从右口逐渐缓慢加入均苯四甲酸酐（PMDA），中间口固定机械搅拌棒，设定转速为400r/h，反应12h，进行聚合反应，产物为粘稠状、微黄色胶体，具有流动性，为15%聚酰亚胺前驱体聚酰胺酸（PAA）。

1.3.2聚苯乙烯（polystyrene，PS，15 wt%）的制备及方法

    利用N,N-二甲基乙酰胺（DMAC）为溶剂，实现固体颗粒聚苯乙烯（PS）在室温条件下的完全溶解，配置成15%的聚苯乙烯（PS）。

1.3.3 聚酰亚胺（polyimide，PI）的制备及方法

 将15%聚酰胺酸（PAA）与15%聚苯乙烯（PS）溶液按照70:30，以及50:50的比例进行均匀混合。将得到的混合溶液，吸入医用注射器，采用静电纺丝的方法制备具有均匀纤维结构聚合物PAA-PS薄膜。

 得到的PAA-PS在管式炉中慢速升温（1℃/分钟）至350℃，并恒温120分钟，完成聚酰胺酸的亚胺化，得到聚酰亚胺-聚苯乙烯薄膜。