石墨烯鋰硫電池的研究取得新進展

【中國化工儀器網 技術前沿】自中科院金屬研究所瀋陽材料科學國家（聯合）實驗室成會明課題組發現了石墨烯可作為硫電極及電池隔膜的保護及導電層後，關於石墨烯鋰硫電池的研究便不斷取得了新進展。

石墨烯鋰硫電池的研究取得新進展

近年來，北京科技大學數理學院王榮明教授帶領的先進物質與界面物理研究團隊在物質的界面結構調控、表徵和特性研究領域開展了一系列研究工作。團隊青年教師於明鵬博士與邱宏教授等合作在新型石墨烯基鋰硫電池正極材料方面發現，鋰硫電池具有高理論能量密度 （2600 Wh/kg），且單質硫價格低廉、環境友好的優點，但是，如何提高活性物質硫的利用率並改善循環穩定性等成為目前的一個主要問題，這也引起了科學界的廣泛關注。

針對上述問題，於明鵬博士與其合作者在製備N-摻雜石墨烯基礎上，採用熔融-擴散的方法獲得碳-硫複合材料，並進一步通過原子層沉積 （ALD）對碳硫體系界面進行調控。獲得的N-摻雜石墨烯具有高吡啶、吡咯氮含量、大比表面積以及豐富的孔結構等優點，大幅提高了石墨烯材料的表面化學活性。碳-硫複合材料可以通過碳材料物理吸附和N-摻雜的化學吸附對充放電過程中產生的多硫離子進行有效束縛，ALD改性則可進一步起到原位吸附和屏蔽作用，從而有效抑制充放電過程中的「穿梭效應」，最終得到優異的電化學性能。作者還通過理論計算對氧化物與多硫離子的結合能力進行了深入研究。

該項研究工作已被該領域的國際頂級學術期刊《能源與環境科學》接收發表。是繼該團隊在Nature系列雜誌發表論文、陳娣教授團隊在新能源領域取得新進展以來的又一項重要成果。

（原標題：鋰硫電池研究進展：石墨烯基正極材料電化學性能優異）

請您繼續閱讀更多來自 中國化工儀器網 的精彩文章:

※石墨烯基功能材料研究獲新進展
※清華大學機械系在石墨烯超滑研究領域取得重要進展
※太陽能電池新材料研究進展
※「極端光學創新研究團隊」在鈣鈦礦光伏材料的生長機理原位研究方面取得新進展
※高土石壩抗震研究新進展
※燃煤電廠脫硫廢水處理技術研究與應用進展
※武漢光電研究中心超分辨光學成像研究取得新進展
※對馬壩人的演化研究取得新進展
※控制太湖藍藻水華的氮、磷營養鹽閾值研究取得進展
※程翔：血脂領域臨床研究新進展
※甲烷氧化偶聯制烯烴研究取得重要進展
※陝西秦封泥學術研究取得新成果
※光纖激光相控陣技術研究方面取得新進展
※北京理工大學:取得鈣鈦礦太陽能電池研究進展
※化學所離子調控冰晶重結晶研究取得新進展！
※山東大學晶體材料研究所趙顯教授課題組：壓電晶體研究取得進展
※武漢岩土所利用采鹵廢棄溶腔改建地下儲氣庫關鍵技術和理論研究獲進展
※新的研究推進了導電塑料在醫療、能源及其他技術方面的進展
※科學家新研究：石墨烯氧化物篩網將海水轉化為飲用水