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3D多孔石墨烯/聚丙烯腈硫复合结构用于高负荷锂硫电池( 3D Holey Graphene/Polyacrylonitrile Sulfur Composite Architecture for High Loading Lithium Sulfur Batteries )
T Wang Q Zhang J Zhong M Chen B Lu 3D holey graphene high mass loading in situ Raman lithium sulfur batteries polysulfides
锂硫（Li-S）电池作为下一代高强度储能器件引起了人们的极大兴趣。然而，由于其电子/离子传导性差，以及可溶性多硫化物物种的穿梭效应严重，使得其在实际应用中受到了很大的限制。针对这些问题，研制了一种用于高吸附率锂硫电池的三重多孔石墨烯/聚丙烯腈硫(3DHg/PS)复合阴极。独特的三维多孔石墨烯框架结构设计确保了厚电极内电子和离子的快速传输，并为减轻电极的体积膨胀提供了足够的空间。另外，原位Raman结果表明，共价硫在3dHg/ps范围内从根本上避免了可溶性多硫化锂的形成，从而有效地减少了不希望的穿梭效应。3DHG/PS正极在连续1500次循环后，每循环容量衰减率为0.012%,比容量和倍率均达到15.2mgcm-2,为未来锂硫电池的制造提供了一条新的途径。将共价硫基聚丙烯腈硫复合材料嵌入三维多孔石墨烯框架中，构建了高吸附率锂硫电池正极。三维多孔石墨烯框架可以极大地改善电子传导，显著缩短离子传输路径，实现快速离子传导，从而在质量负载下获得超过商业水平的优异电化学性能。
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