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ope体育|南开大学柔性锂硫电池电极材料取得重大进展

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ope体育|随着便携式电子设备、电动汽车和空间技术等方面的很快发展,它们对电池的能量密度、功率密度和柔性等明确提出了更加低的拒绝,在各种储能器件中,锂硫电池具备比传统锂离子电池高达一个数量级的能量密度(2567Whkg-1),而且,硫来源普遍,价格低,环境相容性较好,受到人们的普遍注目。  虽然近几年人们在锂硫电池领域早已获得了相当大进展,但锂硫电池目前仍面对一系列的问题,还包括:活性材料硫的利用率较低、循环稳定性劣和库伦效率低等。为了解决问题这些问题,传统方法一般来说将硫与碳材料填充,然后将硫与碳的复合材料与导电剂混合涂覆到集流体上来作为锂硫电池的电极材料。

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  但是,集流体、粘结剂的加到不会减少电极的重量并影响锂硫电池的电化学性能,另外,传统锂硫电池电极的力学性能比较较好,无法作为柔性锂硫电池的电极材料。  近期,南开大学牛志强研究团队融合原位填充和金属还原成自装配的方法制取了自承托柔性石墨烯/硫纳米填充薄膜,复合物薄膜中石墨烯具备倒数的网络状结构,硫均匀分布集中在石墨烯的表面,石墨烯倒数的网络状结构不仅为离子和电子传输获取了有效地的途径,还可以有效地导电多硫化物并诱导其沉淀。  由于复合物薄膜具备低的导电性,因此,它需要集流体,可以必要作为锂硫电池的电极材料,而且复合物薄膜展现出出有了出色的充放电容量(首圈静电容量:1302mAhg-1)、循环稳定性及倍率性能。

另外,石墨烯/硫纳米填充薄膜独有的结构使其具备出色的力学性能,在有所不同刀柄情况下可以维持电学性能恒定,因此,复合物薄膜可以作为柔性锂硫电池的电极材料,基于复合物薄膜,本工作设计了软包和线状两种结构的柔性锂硫电池,两种柔性锂硫电池器件在刀柄情况都展现出出有平稳的电化学性能。  本研究为锂硫电池在柔性和可穿着电子器件等涉及领域的应用于起着了大力的前进起到。。

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