石墨烯負載二硫化鉬正極材料的製備

單質硫是一種非常具有應用前景的正極材料，其具備較高理論比容量，儲存量豐富、價格低廉、且對環境較為友好的優點。但是，目前仍有一些問題嚴重制約著硫正極的實用化進程，如硫的絕緣性、中間產物多硫化物在電解液中的溶解而導致活性物質流失，以及充放電過程中硫的體積變化對電極材料造成的破壞。為了解決鋰硫電池中存在的一些固有問題，本文將為大家介紹一種石墨烯負載二硫化鉬複合物鋰硫電池正極材料的製備方法。

一種石墨烯負載二硫化鉬複合物正極材料的製備方法的具體步驟如下：

（1）製備還原氧化石墨烯負載二硫化鉬複合物，採用水熱法向氧化石墨烯（GO）分散液中加入(NH4)6Mo7O24•4H2O和硫脲，超聲使其充分溶解並混合均勻；接著將此混合液轉移到水熱釜中進行水熱反應，得到棕黑色氣凝膠，即還原氧化石墨烯負載二硫化鉬複合物；將所得產物洗滌後進行冷凍乾燥；

（2）製備還原氧化石墨烯負載二硫化鉬複合物硫正極材料，採用昇華法將制得的還原氧化石墨烯負載二硫化鉬複合物切割成粉末，將所得粉末與昇華硫粉共研磨至其混合均勻；然後將混合物在氬氣保護下升溫至150-160 ℃，保持10-15小時；待自然冷卻至室溫後，取出灰黑色粉末，即為還原氧化石墨烯負載二硫化鉬複合物鋰硫電池正極材料。

該製備方法的注意事項：

氧化石墨烯分散液的濃度為1-3mg/ml，體積為20-30ml；(NH4)6Mo7O24•4H2O和硫脲的摩爾比為1:（30-14）；(NH4)6Mo7O24•4H2O和還原氧化石墨烯品質比為1:（0.5-2）；洗滌所用溶劑為去離子水和乙醇；步驟（1）中水熱反應的溫度為160-200℃，水熱時間為8-16個小時。

利用該方法所製備的正極材料具有多級孔道結構，良好導電性和大比表面等特徵，可增強硫正極導電性和離子傳輸能力，提高硫的利用率，緩解充放電過程中硫體積膨脹問題，並且對多硫化物的溶解起到物理限制作用；同時，二硫化鉬納米片的存與多硫化物形成化學鍵從而對其起到了化學限制的作用，並且能有有效促進和增強充放電過程中氧化還原反應的進行。

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