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锂硫电池由于原料来源丰富,价格低廉,同时还拥有较高的理论能量密度(1675 mA h g-1)、能量密度(2600 Wh Kg-1),被认为是最可能替代锂离子电池的二次电池。但由于正极硫的导电性较差、充放电过程中的体积变化较大、穿梭效应等,使得锂硫电池的循环稳定性与倍率性能都较差,因此现在可商业化的锂硫电池极少。为改善锂硫电池的性能,本论文旨在寻找一种可有效阻碍多硫化锂穿梭至负极的导电材料并用于隔膜改性,从而抑制穿梭效应,提升活性物质硫的利用率。锂硫电池的电化学性能得到了很大的提升。具体工作如下:1.采用了直接氢氟酸刻蚀、氟盐加酸原位剥离两种不同方法合成MXene（Ti3C2）纳米片,并对所制得的纳米片进行了多项表征,主要研究结果为:HF刻蚀法制得的MXene纳米片尺寸较小、片层较厚,成膜性较差,产率相对较低,过程较复杂。氟盐加酸原位剥离法,操作简单,合成时间较短,毒性较低,产率较高,可达到75%,合成的单片层MXene纳米片达到了微米级,成膜性很好,可较好的形成超薄膜。同时制得的MXene纳米片表面存在着丰富的-OH、=O等基团,纳米片上Ti、C、F、O等元素均匀分布。2.利用简单的真空抽滤的方法在商业化PP隔膜上负载一层轻薄的MXene层,该层厚度仅350 nm,载量为0.075 mg cm-2。作为锂硫电池的改性隔膜（MXene@PP）,MXene@PP隔膜既具有较好的稳定性,可改善隔膜对电解液的亲和度,也能抑制穿梭效应,提升活性物质硫的利用率。改性隔膜电池也表现出不亚于PP隔膜电池的锂离子导电性,说明较薄的修饰层并未影响锂离子的传输。结果表明,0.2 C下,首次放电比容量为1146 mA h g-1,100次循环后的可逆容量为554 mA h g-1。1 C下首次放电比容量为844 mA h g-1,500次循环过程中平均每圈衰减率仅为0.079%。自放电测试中,经过72 h搁置,放电比容量衰减率为8.3%,小于PP隔膜组装电池自放电后的容量衰减率（13.65%）。