本文要点
- 石墨烯气凝胶作为锂硫电池硫主体的应用综述
- 提供了基于石墨烯气凝胶的独立式阴极的优点
- 讨论了石墨烯气凝胶作为中间层和隔膜改性剂的用途
- 提出了石墨烯气凝胶在锂硫电池中的应用前景
成果简介
锂硫（Li-S）电池由于其高能量密度、低成本和环保等优势，是作为下一代储能系统候选者关注的焦点。然而，它们的商业化受到各种问题的阻碍，包括硫及其还原产物的导电性差、活性材料利用率低、硫负载量有限以及多硫化锂（LiPSs）穿梭效应严重。为了解决这些问题，已经研究了各种具有发达表面形态、电化学稳定性和导电性的 0D、1D和2D纳米结构碳材料，用于固定硫、减轻其体积变化并增强其电化学动力学。
本文，韩国世宗大学Almagul Mentbayeva、Seung-Taek Myung、Zhumabay Bakenov等研究人员在《Carbon》期刊发表名为“Advances of graphene-based aerogels and their modifications in lithium-sulfur batteries”的综述，回顾了碳基硫主体、独立式阴极的设计和制造的最新进展，使用石墨烯气凝胶 (GAs) 呈现的3D石墨烯网络的 Li-S 电池的中间层和功能性隔膜。
首先概述了GAs的主要特性及其合成路线。此外，还讨论了基于纯和改性 GAs 作为硫的高度多孔基质的传统浆料浇注阴极和粘合剂以及无集流体的自支撑硫复合阴极的制造。提供了对取决于改性剂类型的电化学反应机制的深入分析。还讨论了改性 GA 在设计和制备锂硫电池中间层和功能性隔膜方面的进展。最后，对用于锂硫电池技术的 3D 纳米结构碳的未来发展提供了结论和展望。
文献：https://doi.org/10.1016/j.carbon.2022.09.069
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