随着国家提倡低碳减排出行，电动车在新型循环电池用量方面呈现逐渐增多的趋势，特别是简单轻小方便、高能量密度并且循环的再生电池更加普遍受到人们的关注[10]。而国家在经济、科技等方面呈现中高速发展的状态，使得电动能源汽车和新型电动车也呈现出快速更新换代，越来越多的人们并不满足现有的科技技术，这就需要我们全面考虑如何在商业化锂离子电池的电化学性能与新型清洁能源利用率之间寻求平衡。文献综述

在所有的高能电池的研究中，锂硫电池是最被受关注的新型电池体系。锂硫电池中以金属锂作为负极，以硫或硫复合正极材料作为正极。放电时负极反应：Li = Li+ + e-，正极反应：S + 2Li+ + 2e- = Li2S，锂硫电池的放电电压等于正极反应的电势减去负极反应的电势。充电过程是在额外的电压作用下，锂硫电池的正极和负极发生反方向的化学反应。法拉第常数F为96500 C/mol，硫的摩尔质量为32 g/mol，理论克容量为3015 C/g，所以单质硫的容量为1674 mAh/g，同理可得出单质锂的容量为3865 mAh/g。锂硫电池的输出电压为2.286 V。当硫与锂完全反应生成硫化锂（Li2S）时，锂硫电池的比能量是2601 Wh/kg[11-13]。而单质硫是对环境危害不大的一种元素，且硫在自然环境中较易得到，以硫或硫基复合材料作为正极是一种十分有前景的锂硫电池[14-15]。但是，以硫基作为正极又有它的弱点存在。如硫在常温下导电性能很差[16]，其一：在放电过程中生成的多硫化物而使硫的含量减少，硫含量的减少降低了硫的导电性及活性物质的再次循环利用率；其二：在放电过程中生成的多硫化物容易与电池中的电解质溶液发生反应而溶解，这一过程都将造成了电极材料结构的破坏和电极材料电阻率的提高。穿梭效应是多硫化物在正极、负极间的电解液中穿梭形成[17]，由于形成穿梭效应而导致锂硫电池容量、能量密度、库仑效率、容量保留率进一步变弱[18]；其三：在放电过程中硫及硫复合材料结构体积变大而使得容量减少。

在现代商业化的锂硫电池工业生产中最常用到的工艺方法是球磨法，原因是球磨法耗费时间很少、很容易机械化、生产的成本费用低等。本文我们进一步探究硫基复合材料的机制。为此，我们提出了自己的设想方案。通过设计一步化学反应为：Na2S·9H2O + FeCl3·6H2O → S + FeS + NaCl + H2O，然后再将硫化亚铁水解，原位制备了S/FeOOH复合正极材料来提高高比能的锂硫正极材料。

二、实验部分

2.1 实验试剂及实验设备

实验试剂：碳酸乙烯酯，Na2S·9H2O(AR)，甲基乙基碳酸酯，金属锂，超导碳黑，六氟磷酸锂，FeCl3·6H2O(AR)，碳酸二甲酯，氩气

实验设备：电子天平（FA1004型），行星式球磨仪（QM-3SP2型），离心器（H-1650型），热重分析仪，超声波清洗器（KQ218型），透射电子显微镜仪，真空手套箱（MIKROUNA型），X射线衍射仪，电热恒温鼓风干燥箱（DHG-9023A型），LAND电池测试系统（CT2001A型），扫描电子显微镜仪

2.2 S/FeOOH的制备

称取3.6163 g的Na2S·9H2O，然后加入2.706 g的FeCl3·6H2O混合之后放入行星式球磨罐，连续球磨3 h，行星式球磨仪的转速设定为300 r/min。然后将所制备样品分散到水溶液中放置过夜，再将所得到的沉淀用蒸馏水离心洗涤三次，乙醇离心洗涤一次，再在60 ℃烘箱干燥24 h。

2.3用扫描电镜、透射电镜、热重及X射线衍射来表征样品的基本结构信息

扫描电子显微镜用来观测物质的表面结构。仪器的基本原理为用高速旋转的电子激发碰撞待测物质的外部结构时，在电势的作用下电子一部分被反射和散色，但是大部分被透射，透射的电子转换成各种电信号，各种电信号与入射电子同步合并形成立体扫描图像。从而可以观测物质的表面微观结构。