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一、項目成果簡介

（1）MOFs衍生微孔碳及硫/微孔碳復(fù)合正極材料

圖1 MOFs材料(a, e), MOFs衍生微孔碳(b, f)；硫/微孔碳復(fù)合材料(c, g 58.6 wt% S)；硫/微孔碳復(fù)合材料(d, h 65.2 wt% S)。

 （2）鋰硫電池用聚多巴胺修飾隔膜

圖2 聚多巴胺修飾隔膜的制備流程示意圖(左)；普通隔膜和聚多巴胺修飾隔膜的有機電解液浸潤實驗(右)。

（3）鋰硫電池用功能隔層

圖3 CoSe負載碳納米纖維在不同倍數(shù)下的SEM圖像(a, b); 普通碳納米纖維在不同倍數(shù)下的SEM圖像(c, d); CoSe負載碳納米纖維和碳納米纖維中間層的SEM橫截面圖像(c, f) 。

二、性能指標(biāo)

（1）MOFs衍生微孔碳及硫/微孔碳復(fù)合正極材料

硫/微孔碳復(fù)合材料(65.2 wt.% S) 在不同倍率下的循環(huán)性能

0.5 C首周容量：1058.2 mAh g^?1循環(huán)300周：544 mAh g^-1

1.0 C首周容量：887.1 mAh g^?1 循環(huán)500周：493 mAh g^-1

2.0 C首周容量：882.2 mAh g^?1 循環(huán)800周：354 mAh g^?1

圖4 硫/微孔碳復(fù)合材料(65.2 wt.% S)在不同倍率下的循環(huán)性能。

（2）鋰硫電池用聚多巴胺修飾隔膜

聚多巴胺修飾隔膜組裝的鋰硫電池

首周容量0.5 C: 902.7 mAh g^-1; 1.0 C: mAh g^-1

普通隔膜組裝的鋰硫電池

首周容量0.5 C: 574.4 mAh g^-1g; 1.0 C: mAh g^-1

圖5 普通隔膜和聚多巴胺修飾隔膜組裝的鋰硫電池的倍率性能和交流阻抗譜

（3）鋰硫電池用功能隔層

CoSe負載碳納米纖維功能隔層組裝的鋰硫電池(0.1 C倍率)

首周容量：1217 mAh g^-1, 100周循環(huán)：813.3 mAh g^-1

普通碳納米纖隔層組裝的鋰硫電池(0.1 C倍率)

首周容量：1162.5 mAh g^-1, 100周：524.3mAh g^-1

無隔層的鋰硫電池(0.1 C倍率)

首周容量：1195.2 mAh g^-1, 100周：427.9mAh g^-1

CoSe負載碳納米纖維功能隔層組裝的鋰硫電池(1.0 C倍率)

首周容量：797 mAh g^-1, 100周：669.1 mAh g^-1

圖6 含有CoSe負載碳納米纖維隔層、普通碳納米纖維隔層和無隔層的鋰硫電池的電化學(xué)性能:(a) 0.1 C循環(huán)100次的電化學(xué)性能;(b)不同電流密度下的速率性能;(c) CoSe@NC在1.0 C時的循環(huán)性能。

三、適用范圍、市場前景

目前市場可用的高比能鋰硫電池主要包括無人機、深海探測器、軍用武器裝置、航空航天的動力電源等，這些設(shè)備需要大量的小型化、微型化、柔性化、輕質(zhì)化、高能量密度和高功率密度等的電化學(xué)能源驅(qū)動系統(tǒng)。而未來對于電動汽車和光伏儲能領(lǐng)域的高能量密度需求也將會激增，鋰硫電池具有成本適中、能量密度大優(yōu)勢。該項目成果如能進行市場化生產(chǎn)、研發(fā)和推廣，將促進高能量密度儲能材料與器件的發(fā)展和應(yīng)用。

四、投資概算

具體投資預(yù)算需要根據(jù)產(chǎn)品形式、規(guī)模、生產(chǎn)能力等具體分析。

五、合作方式

可通過技術(shù)入股、買斷等多種方式。