Eine alle Graphen Kathode Lithium-Schwefel-Batterie war bereit

- Jan 13, 2017-

Lithium-Schwefel-Batterie ist wegen seiner hohen theoretische Energiedichte, kostengünstige und umweltfreundliche Vorteile einem heißen Thema geworden. Jedoch die meisten hoher Kapazität, lange Radfahren Lithium-Schwefel-Batterien mit niedrigen Schwefelgehalt berichtet und können nicht den Bedürfnissen der Praxis. Um die oben genannten Probleme zu lösen, vorbereitet Fang Et Al. eine All-Graphen Positive Elektrode Lithium-Schwefel-Batterie mit porösen Graphen (HPG) geladen mit aktiven Porosität des 3.51cm3g-1 Schwefel, hohe Leitfähigkeit Graphen (HCG), teilweise oxidiert Graphen (POG) als Polysulfid Adsorption Schicht, die Belastbarkeit von bis zu 80 % die Oberflächendichte des 5mgcm-2.

Vorbereitung von HPG: HPG wurde durch thermische Abisolieren von oxidierten Graphit vorbereitet. Zunächst wurde das Graphit durch eine verbesserte Hummer-Methode oxidiert. Das Graphit-Oxid für 5 Minuten in der Luft war bei 300 ° C Hitze geschält und dann erhitzt, um 1000 ° C mit einer Rate von 2 ° C/min in einer Gasatmosphäre Ar für 3 Stunden, HPG zu erhalten. HPG und S waren gemischt in einem Verhältnis von 1:4, gefräst für 30 Minuten in einem hydrothermalen Kessel übertragen und gehalten bei 155 ° C für 15 Stunden zu S / HPG-Verbund.

Vorbereitung der POG adsorbierenden Schicht: The GO Fahrwerk war gefriergetrocknet, GO-Pulver zu erhalten. Das GO-Pulver wurde erhitzt bis 1000C mit einer Rate von 2C/min für 2 Stunden, POG zu erhalten und dann verteilt in Ethanol. Ultraschall 20 Min, Vakuum auf eine kommerzielle Membran gefiltert und für 24 Stunden an der Luft bei 60 ° C getrocknet.

Abb. 1 Design der gesamten Graphen Struktur des Schwefel-Kathode

In der erhaltenen All-Graphen positive Elektrode, da das HCG leichter ist, die Energiedichte der gesamten Batterie verbessert wird und die POG kann chemisch mit Polysulfid Effekts Polysulfid pendelt unterdrücken verklebt werden. Auch nach 400 Zyklen die Batterie hat eine stabilen Kreislauf Leistung, zuverlässiger Lithium-Schwefel-Batterie bietet eine Lösung.