制备HPG:通过氧化石墨的热剥离制备HPG。首先,利用改进的Hummer法将石墨氧化。再将氧化石墨在空气中、300℃热剥离5分钟,接着在Ar气氛中以2℃/min的速率升温至1000℃,保持3小时,即得到HPG。将HPG和S以1:4的比例混合,研磨30分钟,移入水热釜中,155℃保持15小时,即得到S/HPG复合材料。
制备POG吸附层:将GO的悬浊液冷冻干燥即得到GO的粉末,将GO的粉末以2℃/min的速率升温至1000℃,保持2小时,得到POG,后分散在乙醇中,超声20分钟,真空抽滤到商用隔膜上,在空气中,60℃下干燥24小时。
图1硫正极的全石墨烯结构设计
得到的全石墨烯正极中,因为HCG较轻,所以提高了电池整体的能量密度,POG能与多硫化物以化学键结合,抑制了多硫化物的穿梭效应,即使在400次循环后,电池仍有稳定的循环性能,为更可靠的锂硫电池提供了解决方案。