石墨烯氧化物作为高性能/硫电池中的硫固定剂

科学领域:

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背景情况:

• 可充电硫 (Li-S) 电池由于聚硫化物溶解而遭受容量衰减.
• 这种溶解导致活性硫阴极材料的损失,限制了电池的寿命.

研究的目的:

• 开发一种化学方法,在Li-S细胞中固定硫和多硫化物.
• 为了提高Li-S电池的稳定性和可逆容量.

主要方法:

• 利用石墨烯氧化物上的反应性功能组来化学结合硫和多硫化物.
• 采用一种简单的化学反应沉积策略,然后进行低温热处理.
• 在石墨烯氧化物板上创建一个均,薄 (几十纳米) 的硫涂层.

主要成果:

• 在石墨烯氧化物和硫/多硫化物之间实现了强烈的相互作用,有效防止溶解.
• 展示了具有高可逆容量的Li-S细胞,其容量从950-1400 mA hg-1.1不等.
• 在0.1C的速度下,在50多个深度循环中表现出稳定的循环性能.

结论:

• 在石墨烯氧化物上化学固定硫是一种可行的策略,可以克服Li-S电池的容量衰减.
• 这种方法显著提高了Li-S细胞的电化学性能和循环稳定性.
• 开发的方法为先进的储能解决方案提供了一个有希望的途径.