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可用于室温锂电池或钠电池的基于硒/硫元素的新型正极材料最近被美国阿贡实验室提出。不仅硒电极与锂展现了良好的电化学性能，而且复合体系结合硫的高容量与d-电子硒的高电子电导率的优点，而且电压可调。不同于目前广泛研究的Li/S系统，硒和硒-硫可以循环到高电压（4.6V)。它们高能量密度和电压输出提供比硫基电池更大的体积比能量，开创了可能满足电动汽车和智能电网的使用的新能源存储系统。 基于该领域的现状和应用前景，我们进行了一系列的探索工作。由于穿梭效应的存在，单质Se和SexSy在第一次充放电结束后，没法进行正常充电。根据锂硫电池的研究结果，我们尝试利用高比表面积和高孔隙率的碳材料，进行吸附，使活性物质和放电产物被吸附在孔隙中，减少穿梭效应。本实验中围绕对SexSy二元材料的探讨，主要从S，Se，Se3S5三个方面进行。 针对硫族元素正极材料现存的问题，并在分析总结研究现状的基础上，本论文设计采用商业化碳黑科琴黑作为碳源，并分别采用两种复合方式制备出具有较好电化学性能的电极材料，运用XRD、SEM、TG-DSC、C/S分析仪对复合材料进行了微观结构、组成和形貌分析，并用恒流充放电、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对电极材料的电化学性能进行分析。 采用熔融热处理的方法，进行开放式热复合制备S/C复合材料:150℃保温12h，升温速率2℃/min，保护气体为流动的惰性气氛，硫含量为60 wt％。电池首次放电比容量仅为1102 mAh/g;从第20次循环起容量衰减缓慢，放电比容量平均衰减率为0.36％。经过50次循环后，放电比容量基本保持在710 mAh/g左右。据此方法，我们合成了Se/C复合正极材料，复合材料颗粒呈现类球状，粒径尺寸～50nm，粒径分布均匀。充放电测试表明，在0.2C倍率下经过230次充放电循环放电比容量依然达到550mAh/g，该正极材料具有良好的循环性能，穿梭效应得到了有效的抑制。此外，我们还采用了微波法制备得到Se/C复合材料，在0.2C下，首次放电700mAh/g，100次循环后可逆容量依然高达300mAh/g;在1C高倍率下首次放电542mAh/g，100次循环后可逆比容量180mAh/g，库伦效率较高，表现出良好的循环稳定性和倍率性能。 采用同族元素S和Se，通过分步熔融法合成了Se3S5材料:150度保温1小时，230度时保温1小时，300度时保温2小时，并在加热过程中进行多次摇动均匀，然后进行急速冷却得到产物SexSy。硫硒二元体系，能够将两种材料扬长避短，达到协同效应。硫的低成本和高比容量，硒的高导电性能，两者巧妙的融合在一起;Se3S5循环稳定性比S有所提高，穿梭效应有所减少。电池首次放电比容量为967 mAh/g，具有较高的比容量，活性物质利用率为74％。经过40次循环后，放电比容量基本保持在650 mAh/g左右，达理论容量的50％。