吉林大学ACSANMFe3S4石墨烯复合材料，用于高性能锂硫

　　成果简介
　　近年来，由于能源短缺和环境污染，低成本、高能量密度和环保特性的锂硫电池（LSB）引起了广泛关注。然而，多硫化锂（LiPS）引起的穿梭效应大大降低了LSB的循环性能和寿命。为了解决这一问题，本文，吉林大学《ACSAppl。NanoMater。》期刊发表名为FunctionalSeparatorModifiedwithReducedGrapheneOxideandFe3S4forHighPerformanceLithiumSulfurBatteries的论文，研究通过一步水热法设计了Fe3S4rGO复合材料，用于改性聚丙烯（PP）分离器。
　　Fe3S4rGO复合材料具有高的电子传导率和吸附性能，这为电子传递提供了通道，并有效地抑制了LiPS的穿梭。用Fe3S4rGOPP分离器组装的锂硫电池具有优异的比容量。首次放电容量在0。2时达到1293mAhg1，100次循环后放电容量保持在750mAhg1。在1下进行300次循环后，放电容量为578mAhg1，每循环的平均容量衰减率为0。052。这些结果表明，Fe3S4rGOPP分离器在高性能LSB方面具有良好的应用前景。
　　图文导读
　　图1。Fe3S4rGO复合材料的合成示意图。
　　图3、（a）Fe3S4rGO和Fe3S4的X射线衍射图。（b）Fe3S4rGO和GO的拉曼光谱。（c）Fe3S4rGO的N2吸附解吸等温线和（d）孔隙大小分析。
　　图3、（a）Fe3S4rGO的XPS调查光谱。Fe3S4rGO的（b）Fe2p、（c）S2p和（d）C1s的高分辨率XPS光谱。
　　图4。（a）带有Fe3S4rGOPP隔膜的锂硫电池在前三个循环中以0。1mVs1的扫描速率的CV曲线。
　　（b）带有Fe3S4rGOPP隔膜的锂硫电池在0。1至2C的不同电流密度下的静电放电充电曲线。
　　（c）带有Fe3S4rGOPP、Fe3S4PP和PP隔膜的LSB的速率性能。
　　（d）带有Fe3S4rGOPP、Fe3S4PP和PP分离器的LSB在0。2下循环100次的性能和库伦效率。
　　（e）带有Fe3S4rGOPP、Fe3S4PP和PP分离器的LSB在1下的长期循环稳定性和库伦效率。
　　图5、用EIS谱研究了用不同隔膜组装的LSB的反应动力学
　　小结
　　综上所述，我们成功地合成了Fe3S4rGO复合材料，并将其应用于LSBs的分离器改性。Fe3S4rGO具有高电子传导性和高比表面积，为锚定LiPSs提供了足够的物理和化学吸附点。通过以上论证，作者认为Fe3S4rGO作为高性能LSB的改性隔膜材料具有良好的应用前景，并可进一步应用于其他储能和转换领域，如NaS、MgS、KS和AlS电池。
　　文献：
　　https：doi。org10。1021acsanm。2c04752