保持結構穩(wěn)定性并緩解正極材料固有的導電性差，對于Li-S電池的實際應用非常重要。引入空隙空間和高導電性主體以適應體積變化并提高導電性將是實現堅固結構的明智設計；有效的電子和離子傳輸，從而延長了循環(huán)壽命并提高了倍率性能。在這方面，我們報道了在多蛋黃/殼結構的TiC@C納米纖維上組裝垂直排列的石墨烯的碳質雜化物的設計，以作為硫主體，此結構可提供足夠空間、強大化學吸附和活性電催化、高電導率的協(xié)同性能。因此，所制備的硫陰極在超過800次循環(huán)中具有出色的循環(huán)能力，在高硫負荷（10.5 mg）下具有6.81 mA h cm
-2的高面積容量。更重要的是，在第一個循環(huán)中，在硫負荷為4.5 mg cm
-2的情況下，還準備了軟包裝電池，容量為530 mAh g
-1和46.5 mAh，這顯示出其在促進Li-S電池實際應用中的潛力。
Figure 1. （A）多蛋黃/殼結構CFTG-1復合材料的制造過程示意圖；（B）在CFTG-1復合材料表面（左）和碳表面（右）上Li
2S成核和生長的示意圖。
Figure 2. 形態(tài)表征。獲得的CF（A,E）、CFT（B,F）、CFTG-1（C,G,I-L）和（D,H）CFTG-2復合材料的SEM和TEM圖像。
Figure 3. （A）CF、CFT、CFTG-1和CFTG-2纖維吸附后的Li
2S
6溶液的紫外可見光譜和光學圖像；（B）充放電過程中Li-S電池中的透明電解質；（C,D）在石墨烯和TiC襯底上吸附Li
2S
6的優(yōu)化配置。
Figure 4. 硫載量為1.2 mg cm
-2，在0.1 C時制得的復合材料的電催化作用。
Figure 5. 在CF（A）和CFTG-1（B）基材上進行LiPS氧化還原反應和Li
2S成核的示意圖；CF/S（C）和CFTG-1/S（D）正極在放電狀態(tài)下的SEM圖像，在0.1 C下，硫含量為1.2 mg cm
-2。
Figure 6. 電化學表征
相關研究成果于2020年由鄭州大學Peng Zhang和Guosheng Shao課題組，發(fā)表在Energy Storage Materials（doi.org/10.1016/j.ensm.2020.01.029）上。原文：Vertically aligned graphene nanosheets on multi-yolk/shell structured TiC@C nanofibers for stable Li-S batteries。
摘自《石墨烯雜志》公眾號：
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