鋰硫電池[1]的理論比容量高達(dá)1675 mAh·g-1，但是硫正極材料的活性物質(zhì)利用率較低[2] 其原因有：?jiǎn)钨|(zhì)硫具有電子絕緣性；硫電極的放電中間產(chǎn)物-鋰的多硫化物在有機(jī)電解質(zhì)體系中較高的溶解性產(chǎn)生“穿梭效應(yīng)” [3~7] 近年來，為延長(zhǎng)硫電極的循環(huán)壽命進(jìn)行了大量研究[8] 碳納米管(Carbon nanotubes, CNTs)是一種一維納米材料[9,10]，具有許多異常的力學(xué)、電學(xué)和化學(xué)性能[11~13] 制備CNTs的主要方法，有電弧放電法[14, 15]、激光蒸發(fā)法[16, 17]和化學(xué)氣相沉積(CVD)法[18, 19] 與電弧放電法和激光蒸發(fā)法相比，CVD法的反應(yīng)溫度較低(約300~1400℃)，合成設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、成本低廉，易實(shí)現(xiàn)反應(yīng)條件可控的批量制備 CNTs具有優(yōu)異的導(dǎo)電性，在二次電池方面的應(yīng)用研究從未間斷 利用CNTs優(yōu)異的導(dǎo)電性及其柔性將其作為載硫基體，不僅能提高硫的利用率還能緩解硫在轉(zhuǎn)變過程中的體積變化[20]，防止正極結(jié)構(gòu)崩塌，且可在一定程度上抑制鋰硫電池的穿梭效應(yīng) Kim等[21]為了實(shí)現(xiàn)硫在CNTs膜上的均勻分布，用catholyte(Li2S6)溶液浸漬CNTs制得鋰硫正極，用以裝配的電池起始比容量為975 mAh·g-1，可循環(huán)千余次 Zou等[22]報(bào)道了硫CNTs的模板定向合成及其在無粘結(jié)、高導(dǎo)電性和柔性膜中的應(yīng)用 在6 A·g-1的電流密度下，可發(fā)揮712 mAh·g-1比容量(23%S,質(zhì)量分?jǐn)?shù))和520 mAh·g-1比容量(50% S，質(zhì)量分?jǐn)?shù)) Fang等[23]建立單壁CNTs導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了95%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))載硫量，單位面積載量為7.2 mg·cm-2，面容量高達(dá)8.63 mAh·cm-1 雖然CNTs作為硫的載體無需粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑即可作為正極材料，但是為了保持硫的穩(wěn)定性和抑制穿梭效應(yīng)，必須使硫在CNTs管束上均勻分布且緊密接觸 但是，大部分文獻(xiàn)采用的載硫方式是熔融擴(kuò)散 [22~24] 硫的自由擴(kuò)散難以實(shí)現(xiàn)在CNTs上均勻分布，因而難以實(shí)現(xiàn)硫的高效利用 本文提出蒸氣載硫方式，利用高活性CNTS吸附使硫均勻分布 1 實(shí)驗(yàn)方法1.1 CNTS和電極的制備 使用高溫反應(yīng)爐生成CNTs連續(xù)體[25]，其示意圖在圖1a中給出 將催化劑和碳源等輸送到剛玉管內(nèi)，高溫管式爐設(shè)定的溫度為1200℃，在高純氮?dú)獗Ｗo(hù)用