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随着电力车和各种新型便携式电子设备应用的迅速发展，对于清洁可再生能源的需求也与日俱增。因此，探索下一代能量储存的新材料和新设备尤为重要，开发高效的能源存储方式意义非凡。二次锂电池是近年来发展起来的一种新型电源，是世界各国争相研究和开发的热点。在过去的二十年内，锂电池以其高能量密度的特性引领可携带电子设备走向了一个新的变革。但是，随着市场需求的不断变更，人们对下一代的锂电池也提出了更高能量密度、更好的安全性能以及更低的成本等的要求。对比各类电池体系，开发新型锂离子电池或锂硫电池是锂电池行业的发展方向。橄榄石型LiFePO4理论比容量高，热稳定性好，是动力型锂离子电池理想的正极材料之一，但其本身结构缺陷导致电子电导率低，锂离子扩散速率慢限制了实际应用。本文提出了氮甲基吡咯烷酮(NMP)辅助溶剂热合成LiFePO4工艺，并采用蔗糖为碳源对其进行碳包覆改性。结果表明，NMP能有效抑制晶粒过度生长改善分散性，碳包覆能够促进LiFePO4颗粒进一步细化；制备的LFP/C复合材料具有简单快速的锂离子扩散和良好的电子传输路径，25oC测试，0.2C放电容量130mAh/g，60oC测试，0.2C放电容量160mAh/g，接近理论容量。锂硫电池相较锂离子电池，其能量密度更高，成本低廉，是极具发展前景的二次电池储能体系。但S及放电产物Li2S的绝缘性，充放电过程中产生的飞梭效应与体积膨胀效应导致电极材料结构不稳定，限制了锂硫电池的实际应用。构建具有高导电性以及多孔道高比表面积的刚性载体结构，抑制多硫化物扩散，提高电池的电化学性能，成为其研究的关键。为了解决这些技术瓶颈，本文提出了利用碳纳米管(MWCNT)、石墨烯(HPG)的高比表面、优良导电性和力学性能以改善锂硫电池上述问题，以碳材料MWCNT、HPG为基元材料，与硫液相复合，制备了“fish in net”结构石墨烯-硫、同轴结构MWCNT@S复合电极材料。构建了能够对体积膨胀及飞梭效应有效抑制的高性能复合电极。电化学性能测试，两种复合电极0.5C放电容量均超过1000mAh/g。