自中科院金属研讨所沈阳资料科学国家(联合)实验室成会明课题组发现了石墨烯可作为硫电极及电池隔阂的维护及导电层后,关于石墨烯锂硫电池的研讨便不断获得了新进展。
近年来,北京科技大学数理学院王荣明教授带领的先进物质与界面物理研讨团队在物质的界面结构调控、表征和特性研讨范畴展开了一系列研讨工作。团队青年教师于明鹏博士与邱宏教授等协作在新式石墨烯基锂硫电池正极资料方面发现,锂硫电池具有高理论单位体积内的包括的能量 (2600 Wh/kg),且单质硫价格低、环境友好的长处,可是,怎么样进步活性物质硫的利用率并改进循环稳定性等成为现在的一个主体问题,这也引起了科学界的广泛重视。
针对以上问题,于明鹏博士与其协作者在制备N-掺杂石墨烯基础上,选用熔融-分散的办法获得碳-硫复合资料,并进一步经过原子层堆积 (ALD)对碳硫系统界面进行调控。获得的N-掺杂石墨烯具有高吡啶、吡咯氮含量、大比外表积以及丰厚的孔结构等长处,大幅度进步了石墨烯资料的外表化学活性。碳-硫复合资料可以终究靠碳资料物理吸赞同N-掺杂的化学吸附对充放电过程中发生的多硫离子进行相对有用捆绑,ALD改性则可进一步起到原位吸赞同屏蔽效果,然后有用按捺充放电过程中的“络绎效应”,终究得到优异的电化学功能。作者还经过理论核算对氧化物与多硫离子的结合才能进行了深入研讨。
该项研讨工作已被该范畴的世界尖端学术期刊《动力与环境科学》接纳宣布。是继该团队在Nature系列杂志宣布论文、陈娣教授团队在新动力范畴获得新进展以来的又一项重要效果。