【摘 要】
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近年来以单质硫为正极活性材料的锂硫(Li-S)电池因其具有极高的理论储锂容量(相应的理论比能量为2567Wh/Kg及正极理论比容量高达1675 mAh/g,且硫和锂的反应具有可逆性)、
【机 构】
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中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏省苏州市苏州工业园区若水路398号 215123
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近年来以单质硫为正极活性材料的锂硫(Li-S)电池因其具有极高的理论储锂容量(相应的理论比能量为2567Wh/Kg及正极理论比容量高达1675 mAh/g,且硫和锂的反应具有可逆性)、且正极材料硫具有储量丰富、无毒、廉价等特点而倍受关注.我们研究团队利用化学沉淀方法在氧化石墨烯或者氮掺杂的石墨烯表面上沉淀硫纳米颗粒,实现了锂硫电池的超快充放电倍率和超长循环寿命.例如,此类复合物在借助阳离子表面活性剂(CTAB)对多硫化锂的吸附作用,即使在6 C的倍率放电,仍可以获得超高的速率容量(大约800 mAh/g).更值得关注的是,它可以充放电超过1500次循环,且每次循环只衰减0.039％.更多的是,我们发现当使用高导电性的氮掺杂的石墨烯为传导性骨架时,制备出来的硫石墨烯复合物可以充放电超过2000次循环且每次循环只衰减0.028％.这些研究成果证实了利用石墨烯的复合电极可作为一个简单且高效的策略提升锂硫电池的性能,从而为高容量、长循环、易加工的锂硫电池开发提供了一种新思路.
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