锂硫电池是一种很有发展前景的新一代高比能量电池，在电动汽车动力电池、智能电网及清洁能源大规模储能电池等领域具有广泛的潜在应用价值。然而，锂硫电池的产业化应用目前仍面临诸多重大挑战，特别是硫及其放电产物硫化锂的绝缘性和充放电过程中形成的系列多硫化锂中间产物易溶于电解液的缺点导致了硫正极利用率低、倍率性能不高，循环性能差等问题。

近日，我校化学与材料工程学院的陈锡安博士和黄少铭教授等设计制备了一种兼具高比表面积和大孔容的三明治型石墨烯基分级多孔杂化碳纳米片，并以此为载体夹心封装硫获得了高性能的锂硫正极材料(S@SCNMM)(图1)。该材料充分发挥了杂化碳结构中的夹心层石墨烯、10-25nm厚度的碳纳米片以及丰富的微介孔的协同效应，有效地增加了硫担载量，抑制了多硫化锂的溶解，并改善了硫正极材料的导电性、进而极大地提升了锂硫二次电池容量、循环稳定性以及倍率性能（图2)。上述研究成果为锂硫电池的产业化提供了可能，相关结果发表在影响因子大于14的Advanced Energy Materials (DOI:10.1002/aenm.201301988) 上。

                       图1 S@SCNMM复合材料的制备

图2 S@SCNMM/Li电池的循环稳定性（左）和倍率性能（右）

本研究得到了浙江省自然科学基金(LY13E020007)和国家杰出青年基金(51025207)的大力支持。

链接：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201301988/full