钜大LARGE | 点击量：848次 | 2018年09月29日
用于限制锂硫电池中多硫的扩散的黑磷改性的隔膜
图1黑磷覆盖的隔膜工作示意图
虽然碳材料可以限制锂硫电池中多硫化物的扩散，但由于碳材料对多硫化物的吸附作用较弱，所以这限制了碳材料作为固硫材料的应用。考虑到这一不足，崔屹课题组将黑磷纳米片沉积在商用聚丙烯隔膜的表面，以通过物理吸附和化学键合的方式增强隔膜对多硫化物的阻碍作用。
首先通过液相剥离法制备黑磷纳米片。将黑磷分散在NMP中，超声10小时，离心，去除沉淀，得到上清液。将上清液和PVDF混合，真空抽滤到隔膜上，60℃下干燥8小时。因为黑磷易被氧化，所以上述过程都在真空烘箱或手套箱中进行。最后，将黑磷覆盖的隔膜压成片，冲成圆片以备装电池。电池的正极为S，SP，PVDF以8：1：1的比例混合制成。
黑磷改性后的隔膜用于锂硫电池中，100圈循环后容量保持率为86%，而石墨烯改性后的隔膜对应的电池的容量保持率仅为66%。黑磷的应用为提高锂硫电池的性能打开了新的大门。
图2黑磷改性后的隔膜用于锂硫电池的电化学性能
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