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。
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.