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鴻瑞科技

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新聞動態
一種全石墨烯正極鋰硫電池被制備出來
來源: | 作者:prodb0939 | 發布時間: 2017-04-05 | 779 次瀏覽 | 分享到:
鋰硫電池由于具有高理論能量密度、低成本、環境友好等優勢,已成為一大研究熱點。但是,目前已報道的大多數高容量、長循環性能鋰硫電池的硫含量較低,不能滿足實際應用的需求。為解決以上問題,Fang等人制備出一種全石墨烯正極鋰硫電池,以孔隙率為3.51cm3g-1的多孔石墨烯(HPG)負載活性物質硫,高導電石墨烯(HCG)作為集流體,部分氧化的石墨烯(POG)作為多硫吸附層,負載量可達80%,面密度5mgcm-2。
一種全石墨烯正極鋰硫電池被制備出來

 
關鍵詞:石墨烯鋰硫電池電池材料

  鋰硫電池由于具有高理論能量密度、低成本、環境友好等優勢,已成為一大研究熱點。但是,目前已報道的大多數高容量、長循環性能鋰硫電池的硫含量較低,不能滿足實際應用的需求。為解決以上問題,Fang等人制備出一種全石墨烯正極鋰硫電池,以孔隙率為3.51cm3g-1的多孔石墨烯(HPG)負載活性物質硫,高導電石墨烯(HCG)作為集流體,部分氧化的石墨烯(POG)作為多硫吸附層,負載量可達80%,面密度5mgcm-2。

  制備HPG:通過氧化石墨的熱剝離制備HPG。首先,利用改進的Hummer法將石墨氧化。再將氧化石墨在空氣中、300℃熱剝離5分鐘,接著在Ar氣氛中以2℃/min的速率升溫至1000℃,保持3小時,即得到HPG。將HPG和S以1:4的比例混合,研磨30分鐘,移入水熱釜中,155℃保持15小時,即得到S/HPG復合材料。

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圖1硫正極的全石墨烯結構設計


  制備POG吸附層:將GO的懸濁液冷凍干燥即得到GO的粉末,將GO的粉末以2℃/min的速率升溫至1000℃,保持2小時,得到POG,后分散在乙醇中,超聲20分鐘,真空抽濾到商用隔膜上,在空氣中,60℃下干燥24小時。

1.jpg

圖2全石墨烯硫正極電池的電化學性能



  得到的全石墨烯正極中,因為HCG較輕,所以提高了電池整體的能量密度,POG能與多硫化物以化學鍵結合,抑制了多硫化物的穿梭效應,即使在400次循環后,電池仍有穩定的循環性能,為更可靠的鋰硫電池提供了解決方案。


稿件來源: 低維材料
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