石墨烯及其复合材料在锂硫电池中抑制穿梭效应的应用进展

摘要

硫锂电池具有比能高达1675 mAh g?1、价格低廉、环保等优点,是一种具有良好应用前景的二次电池.但由于放电过程中多硫化物溶解产生的穿梭效应、硫的绝缘和硫电极的体积膨胀等原因导致锂硫电池的循环稳定性还不能满足工业化要求.石墨烯具有优异的导电性、超大的比表面积、良好的机械柔韧性和热化学稳定性,因此石墨烯及其衍生物成为全固态锂硫电池电极和改性隔膜的重要材料.本文综述了在全固态锂硫电池中,石墨烯的网络结构对电子转移非常有利,可以限制硫电极体积膨胀并促进离子迁移;同时作为改性隔膜的首选材料之一,石墨烯及其衍生物的六边形层状结构形成的锂离子输运通道能够捕获硫.总结了石墨烯及其衍生物抑制穿梭效应的机制,提出了石墨烯在锂硫电池中的发展策略和前景.