【摘 要】
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随着便携式电子设备的飞速发展,拥有超高理论能量密度(2600 W hg-1)的锂硫电池系统,受到学术界越来越多的关注。考虑到硫的绝缘性,一种可充分发挥其效用的锂硫电池阴极骨架亟
【机 构】
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清华大学化学工程系绿色反应工程实验室;
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随着便携式电子设备的飞速发展,拥有超高理论能量密度(2600 W hg-1)的锂硫电池系统,受到学术界越来越多的关注。考虑到硫的绝缘性,一种可充分发挥其效用的锂硫电池阴极骨架亟待开发。这其中,多孔石墨烯因其高导电性及多级孔结构成为有利备选之一。目前已有许多基于化学气相沉积过程的硬模板法制备技术用于多孔石墨烯的生产,但通过模板对石墨烯精细结构的调控仍有待进一步研究,对这类模板的可控可批量制备路线同样需要完善。基于此,本文提出了一种以氧化镁为模板,自循环制备介孔石墨烯骨架的工艺路线:其中氧化镁模板可通过简单的步骤实现循环回用,且通过对该模板及模板前驱体结构的控制,可实现对介孔石墨烯骨架结构与性质的调控。最终得到的介孔石墨烯兼具高比表面(2032 m2g-1),高孔容(2.99 cm3g-1)与高导电性(66.5 S cm-1),作为锂硫电池阴极骨架材料展现出卓越的循环稳定性和倍率性能:1 C时初始放电容量达1384 mAh g-1,100周期后仍有977 mAhg-1保留,库仑效率约97%。
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