單質(zhì)硫是一種非常具有應(yīng)用前景的正極材料，其具備較高理論比容量，儲(chǔ)存量豐富、價(jià)格低廉、且對環(huán)境較為友好的優(yōu)點(diǎn)。但是，目前仍有一些問題嚴(yán)重制約著硫正極的實(shí)用化進(jìn)程，如硫的絕緣性、中間產(chǎn)物多硫化物在電解液中的溶解而導(dǎo)致活性物質(zhì)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(fù)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(fù)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(fù)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(zhuǎn)移到水熱釜中進(jìn)行水熱反應(yīng)，得到棕黑色氣凝膠，即還原氧化石墨烯負(fù)載二硫化鉬複合物；將所得產(chǎn)物洗滌後進(jìn)行冷凍乾燥；
（2）製備還原氧化石墨烯負(fù)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(fù)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(hù)下升溫至150-160 ℃，保持10-15小時(shí)；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(fù)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(xiàng)：
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(zhì)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(yīng)的溫度為160-200℃，水熱時(shí)間為8-16個(gè)小時(shí)。
利用該方法所製備的正極材料具有多級(jí)孔道結(jié)構(gòu)，良好導(dǎo)電性和大比表面等特徵，可增強(qiáng)硫正極導(dǎo)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(shí)，二硫化鉬納米片的存與多硫化物形成化學(xué)鍵從而對其起到了化學(xué)限制的作用，並且能有有效促進(jìn)和增強(qiáng)充放電過程中氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。
