锂硫电池聚合物基正极关键材料设计(胡方圆)

《锂硫电池聚合物基正极关键材料设计》系统深入地探讨了高分子聚合物在先进锂硫电池正极材料研发中的核心作用与关键技术突破。书中首先详尽阐述了锂硫二次电池的工作原理、发展历程、研究现状和技术难点，为后续章节奠定理论基础；接着，深度剖析了聚合物材料的结构特性及其在改善锂硫电池性能（如增强电导率、优化界面稳定性、提升循环寿命和倍率）方面的独特优势及应用。此外，本书结合团队研究成果，对高分子材料在锂硫电池工作过程中发挥的作用进行科学的阐述和解释，基于丰富的实验案例详细介绍了各类功能性聚合物的设计合成策略以及其在构建高效锂硫电池正极复合材料体系中的具体应用。 本书的一大特色在于紧密结合前沿科研进展与实际工程应用需求，对聚合物基锂硫电池正极材料的关键科学问题和技术创新点进行了独到解读与展望。同时，书中注重理论联系实践，提供了大量关于材料表征方法、性能测试标准和优化方案的实际操作指导，旨在培养读者解决复杂工程技术问题的能力，对于从事锂硫电池工作及相关领域的科研工作者和技术人员有较高的参考价值和实践指导意义。 本书可供从事锂硫电池研究和教学的相关人员参考，也可作为高等学校材料类、化学类等相关专业的研究生教材。

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第1章 绪论 001 1.1 引言 001 1.2 锂离子电池 002 1.3 锂硫电池 003 1.3.1 发展历史 003 1.3.2 工作原理 .005 1.3.3 存在问题 007 参考文献 011 第2章 硫正极研究现状 015 2.1 正极活性材料 015 2.1.1 单质硫 015 2.1.2 小分子硫（S2～4） 017 2.1.3 多硫化物（Li2Sn） 018 2.1.4 硫化聚丙烯腈（SPAN） 019 2.1.5 有机硫聚合物 .022 2.2 典型硫载体材料 028 2.2.1 碳材料 028 2.2.2 无机金属化合物 038 2.2.3 导电聚合物 045 2.2.4 有机硫聚合物 047 参考文献 050 第3章 锂硫电池黏结剂研究现状 060 3.1 黏附力和机械性能增强型黏结剂 061 3.2 电子、离子电导率提高型黏结剂 062 3.3 多硫化物吸附和催化转化功能型黏结剂 064 3.4 其它功能性黏结剂 068 参考文献 069 第4章 锂硫电池表征方法 072 4.1 电池组装及电化学性能测试 072 4.1.1 电池组装及拆解 .072 4.1.2 电池充放电性能测试 073 4.1.3 循环伏安（CV）测试 073 4.1.4 电化学交流阻抗（EIS）测试 074 4.1.5 恒流间歇滴定法（GITT） 076 4.2 正极关键材料的作用评估 077 4.2.1 硫元素的分布测试 077 4.2.2 主体材料与多硫化物的相互作用测试 077 4.2.3 主体材料对多硫化物的催化转化作用测试 078 4.2.4 主体材料对Li2S 沉积行为的影响测试 079 第5章 共价三嗪聚合物正极研究 080 5.1 共价三嗪聚合物正极材料设计思想概述 080 5.2 共价三嗪聚合物正极材料合成与电极制备 081 5.3 共价三嗪聚合物网络材料的结构和形貌表征 083 5.4 硫/共价三嗪聚合物网络复合材料的表征 088 5.5 硫/共价三嗪聚合物电化学性能分析 089 5.6 硫/共价三嗪聚合物电化学性能增效机制研究 094 5.7 小结 097 参考文献 097 第6章 有机硫聚合物正极材料研究 099 6.1 乙烯基/环氧双官能团共价固硫有机硫聚合物正极材料研究 100 6.1.1 双官能团共价固硫有机硫聚合物设计思想概述 100 6.1.2 双官能团共价固硫有机硫聚合物材料合成与电极制备 101 6.1.3 双官能团共价固硫有机硫聚合物结构分析 101 6.1.4 双官能团共价固硫有机硫聚合物电化学性能分析 106 6.1.5 双官能团共价固硫有机硫聚合物电化学性能增效机制研究 110 6.1.6 小结 115 6.2 活性位点集成化有机硫聚合物正极材料研究 116 6.2.1 活性位点集成化有机硫聚合物设计思想概述 116 6.2.2 活性位点集成化有机硫聚合物材料合成、电极制备及结合能计算 117 6.2.3 活性位点集成化有机硫聚合物骨架结构分析 118 6.2.4 活性位点集成化有机硫聚合物材料结构分析 121 6.2.5 活性位点集成化有机硫聚合物电化学性能分析 123 6.2.6 活性位点集成化有机硫聚合物电化学性能增效机制研究 127 6.2.7 小结 133 参考文献 134 第7章 新型多功能黏结剂研究 136 7.1 聚乙烯亚胺/多环氧杂环化合物共价交联黏结剂 137 7.1.1 共价交联PEI-TIC 黏结剂设计思想概述 137 7.1.2 共价交联PEI-TIC 黏结剂合成与电极制备 138 7.1.3 共价交联PEI-TIC 黏结剂理化性质分析 139 7.1.4 共价交联PEI-TIC 黏结剂的附着力与机械性能分析 141 7.1.5 共价交联PEI-TIC 黏结剂的吸附及催化转化性能分析 144 7.1.6 共价交联PEI-TIC 黏结剂的电化学性能分析 148 7.1.7 小结 155 7.2 主客体识别动态交联两性离子聚合物黏结剂 156 7.2.1 动态交联两性离子聚合物黏结剂设计思想概述 156 7.2.2 动态交联 β-CDp-Cg-2AD 黏结剂合成与电极制备及结合能计算 157 7.2.3 动态交联 β-CDp-Cg-2AD 黏结剂的理化分析 157 7.2.4 动态交联 β-CDp-Cg-2AD 黏结剂的机械性能及阻燃特性分析 164 7.2.5 动态交联 β-CDp-Cg-2AD 黏结剂的电化学性能分析 169 7.2.6 小结 176 参考文献 177 第8章 总结与展望 179 8.1 总结 179 8.2 展望 181