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，儲存量豐富、價格低廉、且對環(huán)境較為友好的優(yōu)點。但是，目前仍有一些問題嚴重制約著硫正極的實用化進程，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載二硫化鉬復(fù)合物鋰硫電池正極材料的制備方法。
一種石墨烯負載二硫化鉬復(fù)合物正極材料的制備方法的具體步驟如下：
（1）制備還原氧化石墨烯負載二硫化鉬復(fù)合物，采用水熱法向氧化石墨烯（GO）分散液中加入(NH4)6Mo7O24?4H2O和硫脲，超聲使其充分溶解并混合均勻；接著將此混合液轉(zhuǎn)移到水熱釜中進行水熱反應(yīng)，得到棕黑色氣凝膠，即還原氧化石墨烯負載二硫化鉬復(fù)合物；將所得產(chǎn)物洗滌后進行冷凍干燥；
（2）制備還原氧化石墨烯負載二硫化鉬復(fù)合物硫正極材料，采用升華法將制得的還原氧化石墨烯負載二硫化鉬復(fù)合物切割成粉末，將所得粉末與升華硫粉共研磨至其混合均勻；然后將混合物在氬氣保護下升溫至150-160 ℃，保持10-15小時；待自然冷卻至室溫后，取出灰黑色粉末，即為還原氧化石墨烯負載二硫化鉬復(fù)合物鋰硫電池正極材料。
該制備方法的注意事項：
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和還原氧化石墨烯質(zhì)量比為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℃，水熱時間為8-16個小時。
利用該方法所制備的正極材料具有多級孔道結(jié)構(gòu)，良好導(dǎo)電性和大比表面等特征，可增強硫正極導(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，并且對多硫化物的溶解起到物理限制作用；同時，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，并且能有有效促進和增強充放電過程中氧化還原反應(yīng)的進行。
