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                        中科院制備出新型石墨烯-多孔碳球復合納米材料
                      
        
                      
        
                        來源：中科院    更新時間：2016-12-08 08:40:07    瀏覽次數：
                      
        
                      
        
                        
        		
                      
        
                      
        
                         
                      
        
                      
        
                        
        鋰硫電池
        
 
        

        　　近日，中國科學院馬衍偉團隊開發出一種具有多級次微觀結構的新型石墨烯-多孔碳球復合納米材料。該碳復合材料兼具石墨烯納米片和多孔碳納米球的優點，具有3182 m2/g的超高比表面積和1.93 cm3/g的大孔隙率。采用該碳納米材料，制備出了高性能鋰硫電池正極。
        
　　從微觀結構來看，這種碳復合材料以石墨烯納米片作為骨架，表面分散附著直徑約為200nm的碳球，其內部含有主要為1-3nm的多級次介微納米多孔結構，共同構成多級次的碳-碳復合納米結構（如下圖1所示）。
        
 
        

        圖1 基于石墨烯多級次復合材料的碳硫正極結構示意圖以及電化學性能
        

        圖1 基于石墨烯多級次復合材料的碳硫正極結構示意圖以及電化學性能
        

         
        
　　由于超高的比表面積和孔隙率，制備的碳硫復合正極即使在大的硫負載率（74.5%）下，仍可發揮1250 mAh/g的比容量（0.2 C）。循環充放電100次后，仍可保持916 mAh/g的比容量。在2C電流下循環充放電450次，容量保持率約為98%。這表明該研究提出的零維&二維多級次復合納米結構設計，發揮了石墨烯和多孔碳球的協同效應，有效地分散、限域硫正極，提高了電化學活性、避免了硫的穿梭效應，為開發高容量、長循環性能鋰硫電池以及其它儲能器件提供了新的思路。
        

        

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						滑石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						石膏

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						方解石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  							 
        
				石墨

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						云母

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						珍珠巖

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						沸石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						石棉

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						膨潤土

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						硅灰石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						菱鎂礦

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						螢石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						水洗高嶺土

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						煅燒高嶺土

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						蛭石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						長石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						硅藻土

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

						海泡石

					  
        
							 

					  
        

						

					  
        
	
					  						 
        

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