石墨烯负载二硫化钼正极材料的制备

单质硫是一种非常具有应用前景的正极材料，其具备较高理论比容量，储存量丰富、价格低廉、且对环境较为友好的优点。但是，目前仍有一些问题严重制约着硫正极的实用化进程，如硫的绝缘性、中间产物多硫化物在电解液中的溶解而导致活性物质流失，以及充放电过程中硫的体积变化对电极材料造成的破坏。为了解决锂硫电池中存在的一些固有问题，本文将为大家介绍一种石墨烯负载二硫化钼复合物锂硫电池正极材料的制备方法。

一种石墨烯负载二硫化钼复合物正极材料的制备方法的具体步骤如下：

（1）制备还原氧化石墨烯负载二硫化钼复合物，采用水热法向氧化石墨烯（GO）分散液中加入(NH4)6Mo7O24•4H2O和硫脲，超声使其充分溶解并混合均匀；接着将此混合液转移到水热釜中进行水热反应，得到棕黑色气凝胶，即还原氧化石墨烯负载二硫化钼复合物；将所得产物洗涤后进行冷冻干燥；

（2）制备还原氧化石墨烯负载二硫化钼复合物硫正极材料，采用升华法将制得的还原氧化石墨烯负载二硫化钼复合物切割成粉末，将所得粉末与升华硫粉共研磨至其混合均匀；然后将混合物在氩气保护下升温至150-160 ℃，保持10-15小时；待自然冷却至室温后，取出灰黑色粉末，即为还原氧化石墨烯负载二硫化钼复合物锂硫电池正极材料。

该制备方法的注意事项：

氧化石墨烯分散液的浓度为1-3mg/ml，体积为20-30ml；(NH4)6Mo7O24•4H2O和硫脲的摩尔比为1:（30-14）；(NH4)6Mo7O24•4H2O和还原氧化石墨烯品质比为1:（0.5-2）；洗涤所用溶剂为去离子水和乙醇；步骤（1）中水热反应的温度为160-200℃，水热时间为8-16个小时。

利用该方法所制备的正极材料具有多级孔道结构，良好导电性和大比表面等特征，可增强硫正极导电性和离子传输能力，提高硫的利用率，缓解充放电过程中硫体积膨胀问题，并且对多硫化物的溶解起到物理限制作用；同时，二硫化钼纳米片的存与多硫化物形成化学键从而对其起到了化学限制的作用，并且能有有效促进和增强充放电过程中氧化还原反应的进行。

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