Hu Tang, Lei You, Jianwen Liu*, Shiquan Wang, Pengyu Wang, Chuanqi Feng, Zaiping Guo*, Integrated polypyrrole@sulfur@graphene aerogel 3D architecture via advanced vapor polymerization for high performance lithium-sulfur batteries, ACS Appl. Mater. Interfaces, 2019, 11(20), 18448-18455. (IF: 9.5)
尽管锂硫电池一直被认为是下一代高比容量储能设备中最有前途的候选产品，但其容量的快速衰减（主要由体积膨胀和多硫化物溶解引起）限制了其实际应用。针对这些问题，我们在本文中通过先进的吡咯气相聚合法设计了一种理想的三维（3D）结构聚吡咯@硫@石墨烯气凝胶（PPy@S@GA），作为一种高效的硫宿主。具有相互连接的三维多孔结构的石墨烯气凝胶为电子提供了良好的导电网络，为离子转移提供了通道，同时也为多硫化物提供了物理屏障或吸收剂。此外，带有极性氮的PPy涂层进一步加强了物理约束和化学吸附。PPy@S@GA三维结构电极的初始放电比容量为 1135 mAh/g，在 0.5 C 速率下循环 500 次后容量为 741 mAh/g，每循环容量衰减低至 0.031%，优于硫电极和 S@GA 电极。这些结果表明，以GA为硫宿主并进一步涂覆PPy的材料是一种很有前途的阴极，可用于开发高性能Li-S电池。
