科研人員設計出新型石墨烯夾層材料

發展綠色、高效的新能源存儲技術是目前新能源領域一個迫在眉睫的問題。鋰硫電池作為一種高比能二次電池，具有價格低廉、儲備豐富、環境友好等特點，被譽為鋰離子電池之後下一代動力電池體系的發展方向。但鋰硫電池中多硫化鋰的「穿梭效應」是造成電池性能衰退的主要原因，阻礙其進一步實際應用。

近日，西安交通大學化工學院李明濤課題組設計開發了一種具有二維結構g-C3N4/石墨烯保護層的正極材料，獲得了長循環壽命的鋰硫電池。其研究成果的論文——「一種二維層狀g-C3N4/石墨烯複合型正極夾層增強鋰硫電池循環性能研究」發表在新出版的國際著名期刊《可持續能源材料化學》（ChemSusChem）上，併入選為封面文章。西安交大屈龍講師為第一作者，李明濤副教授為第一通訊作者，美國橡樹嶺國家實驗室戴勝教授為共同通訊作者。據論文作者介紹，該工作創造性地設計了一種二維插層結構的g-C3N4/石墨烯夾層，如同在電池正負極之間構建了多層「防鯊網」，不僅能通過物理和化學雙重作用阻擋多硫化物在正負極之間穿梭，還能加快Li+的擴散，從而大大提升電池的循環壽命。

據了解，這一成果對提升鋰硫電池電化學性能及進一步實現產業化具有理論指導意義。

（來源：《可持續能源材料化學》 李明濤等）

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