一、项目成果简介

（1）MOFs衍生微孔碳及硫/微孔碳复合正极材料

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

 （2）锂硫电池用聚多巴胺修饰隔膜

图2 聚多巴胺修饰隔膜的制备流程示意图(左)；普通隔膜和聚多巴胺修饰隔膜的有机电解液浸润实验(右)。

（3）锂硫电池用功能隔层

图3 CoSe负载碳纳米纤维在不同倍数下的SEM图像(a, b); 普通碳纳米纤维在不同倍数下的SEM图像(c, d); CoSe负载碳纳米纤维和碳纳米纤维中间层的SEM横截面图像(c, f) 。

二、性能指标

（1）MOFs衍生微孔碳及硫/微孔碳复合正极材料

硫/微孔碳复合材料(65.2 wt.% S) 在不同倍率下的循环性能

0.5 C首周容量：1058.2 mAh g⁻¹循环300周：544 mAh g^-1

1.0 C首周容量：887.1 mAh g⁻¹ 循环500周：493 mAh g^-1

2.0 C首周容量：882.2 mAh g⁻¹ 循环800周：354 mAh g⁻¹

图4 硫/微孔碳复合材料(65.2 wt.% S)在不同倍率下的循环性能。

（2）锂硫电池用聚多巴胺修饰隔膜

聚多巴胺修饰隔膜组装的锂硫电池

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

普通隔膜组装的锂硫电池

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

图5 普通隔膜和聚多巴胺修饰隔膜组装的锂硫电池的倍率性能和交流阻抗谱

（3）锂硫电池用功能隔层

CoSe负载碳纳米纤维功能隔层组装的锂硫电池(0.1 C倍率)

首周容量：1217 mAh g^-1, 100周循环：813.3 mAh g^-1

普通碳纳米纤隔层组装的锂硫电池(0.1 C倍率)

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

无隔层的锂硫电池(0.1 C倍率)

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

CoSe负载碳纳米纤维功能隔层组装的锂硫电池(1.0 C倍率)

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

图6 含有CoSe负载碳纳米纤维隔层、普通碳纳米纤维隔层和无隔层的锂硫电池的电化学性能:(a) 0.1 C循环100次的电化学性能;(b)不同电流密度下的速率性能;(c) CoSe@NC在1.0 C时的循环性能。

三、适用范围、市场前景

目前市场可用的高比能锂硫电池主要包括无人机、深海探测器、军用武器装置、航空航天的动力电源等，这些设备需要大量的小型化、微型化、柔性化、轻质化、高能量密度和高功率密度等的电化学能源驱动系统。而未来对于电动汽车和光伏储能领域的高能量密度需求也将会激增，锂硫电池具有成本适中、能量密度大优势。该项目成果如能进行市场化生产、研发和推广，将促进高能量密度储能材料与器件的发展和应用。

四、投资概算

具体投资预算需要根据产品形式、规模、生产能力等具体分析。

五、合作方式

可通过技术入股、买断等多种方式。