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石墨烯包覆炭硫复合物正极材料的制备及其电化学性能

李芳菲 , 吕伟 , 牛树章 , 李宝华

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(14)60140-2

利用石墨烯作为新型的阻挡层，设计并制备出具有核壳结构的石墨烯包覆多孔炭/硫复合材料，抑制锂硫电池中的“穿梭效应”，以提高正极材料的循环性能。该结构利用多孔炭材料作为储存硫的载体，而石墨烯作为阻挡层可以限制充放电过程中形成的多硫化物向体相电解液中的扩散，从而实现对正极材料的容量和循环性能的提高。此外，提出一种简便的组装方法来实现石墨烯在多孔炭/硫复合材料表面的包覆。利用氧化石墨烯在液相还原过程中官能团的去除来降低亲水性，从而使其自发地包覆在不亲水的多孔炭/硫复合材料表面，形成石墨烯包覆的核壳结构。

关键词: 锂硫电池 , 核壳结构 , 还原氧化石墨烯 , 炭硫复合

碳材料功能化设计及其在锂硫电池中的研究进展

陈亚炜 , 牛树章 , 潘郑泽 , 吕伟

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.12.04

锂离子电池等储能器件已被应用于电子设备和电动汽车中，但其低的理论容量已不能满足需求。锂硫电池因其具有高的理论比容量(1672 mAh·g-1)，有望满足高能量密度的需求，但是锂硫电池还存在多硫化物的穿梭、硫导电性差等问题，阻碍了它的商业化应用。针对以上问题，不仅可以从正极材料的结构设计出发，也可以从电池的整体结构设计入手寻求解决的方法。评述了碳质材料的功能化设计在正极、正极与隔膜间的夹层设计、隔膜的优化以及新型隔膜中的研究进展，分析了结构、材料与锂硫电池性能之间的关系，指出了锂硫电池中碳质材料的发展方向。

关键词: 锂硫电池 , 功能化设计 , 夹层设计 , 优化隔膜 , 碳质材料

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