科创中国

新材料技术

本发明涉及CoSe2纳米级空心球与石墨烯复合材料（RGO-CoSe2）的构筑方法以及其负载硫后应用为锂硫电池的正极，属于新材料技术领域。本发明目的在于，提供一种RGO-CoSe2复合材料的构筑方法，该方法包括合成CoSe2纳米级空心球，并将其均匀嵌入于石墨烯结构中。此外，本发明的目的还在于提供一种长循环寿命锂硫电池的用途，即RGO-CoSe2可以负载单质硫并用于锂硫电池的正电极。所制得的产品，一方面，以其石墨烯独特的结构不仅可以缓冲电极结构的形变，也有效地提高硫电极的导电性；另一方面，CoSe2纳米级空心球具有高的化学吸附作用及催化活性，能够有效地抑制多硫化物地“穿梭”效应，进而提高了的锂硫电池的比容量和器件的使用寿命。

：(1)该过程只涉及到溶解、煅烧等常规单元操作，一般实验室均可操作，也易于实现工业化生产。(2)本发明所制备的RGO-CoSe 2具有高导电性和催化活性，可以改善硫电极的中的电子、离子迁移率，抑制多硫化锂的穿梭效应，提高了锂硫电池的整体电化学性能。(3)基于RGO的片状材料，片与片之间的间距提供足够的空间，缓解硫电极的放电过程中的体积膨胀，从而保证电池的正电极具有稳固的结构，避免了电极的粉化，增加了电池的性能的稳定性。(4)CoSe 2对放电中间产物长链多硫化锂，具有较强的吸附及催化作用，从而提高活性物质硫的利用率。因此，RGO-CoSe 2在电化学储能领域具有巨大的应用潜力。本发明方法具有操作简单、成本低廉、产物纯度高等特点。本发明所制备的CoSe 2纳米级空心球与石墨烯复合材料，一方面石墨烯利于电子和Li离子的传输，所形成的三维结构可以缓解硫基电极体积地膨胀；另一方面CoSe 2能够有效地限制多硫化物扩散，抑制其穿梭效应，从而提高锂硫电池的倍率性能和循环寿命。本发明可用到的长循环寿命的锂硫电池正极材料的开发研究。

团队成员：长沙学院陈亮、申敏、李洁、尹文菁