采用原位还原包裹策略制备石墨烯包裹单质硫复合材料用于高能量密度锂硫电池的研究被Carbon录用

发布时间:2019年05月13日

随着石油,天然气等不可再生能源的消耗,太阳能,风能,地热能等可再生能源的利用越来越受到人们的青睐。但是,可再生能源的不可控性要求其在实际应用时必须进行高效存储。同时,电动汽车及充电设备等的供电系统长期受限于能量密度低;如果要延长电池供电时间,必须增大电池的体积和质量,这就大大制约了其在充电汽车以及便携式充电设备中的应用。因此,寻求高能量密度的电池材料极其重要。锂硫电池比电容量很高(1675mA h g-1),但作为电池的活性物质使用时存在电导率低,穿梭效应和体积膨胀等。本研究提供了一种锂硫电池正极材料的制备方法。单质硫与混合液反应生成含硫的还原性前驱液,再将所得含硫的还原性前驱液与氧化石墨烯溶液混合,含硫的还原性前驱液被氧化石墨烯上的含氧官能团氧化,从而原位地在石墨烯表面生成单质硫,所得单质硫将石墨烯片层紧密粘连,使得单质硫被石墨烯封装起来。采用这一方法制备的正极材料有比容量高,倍率性能和循环性能优良,有望在便携式充电设备、电动汽车及高密度能量储存等方面得到应用。

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Peng Yu, Zhi-Cao Xiao, Qian-Yu Wang, Jing-Ke Pei, Yan-Hua Niu, Rui-Ying Bao, Yu Wang*, Ming-Bo Yang, Wei Yang,*. Advanced Graphene@Sulfur Composites via an In-Situ Reduction and Wrapping Strategy for High Energy Density Lithium-Sulfur Batteries. Carbon, Accepted. 录用时间:2019.05.08.