中國粉體網(wǎng)訊  隨著便攜式電子設備、電動汽車和空間技術等方面的迅速發(fā)展,它們對電池的能量密度、功率密度和柔性等提出了越來越高的要求，在各種儲能器件中，鋰硫電池具有比傳統(tǒng)鋰離子電池高出一個數(shù)量級的能量密度（2567 Wh kg^-1），而且，硫來源廣泛，價格低，環(huán)境相容性較好，受到人們的廣泛關注.

雖然近幾年人們在鋰硫電池領域已經(jīng)取得了很大進展，但鋰硫電池目前仍面臨一系列的問題，包括：活性材料硫的利用率低、循環(huán)穩(wěn)定性差和庫倫效率低等。為了解決這些問題，傳統(tǒng)方法通常將硫與碳材料復合，然后將硫與碳的復合材料與導電劑混合涂覆到集流體上來作為鋰硫電池的電極材料。

但是，集流體、粘結劑的添加會增加電極的重量并影響鋰硫電池的電化學性能，另外，傳統(tǒng)鋰硫電池電極的力學性能相對較差，無法作為柔性鋰硫電池的電極材料。 

近期，南開大學牛志強研究團隊結合原位復合和金屬還原自組裝的方法制備了自支撐柔性石墨烯/硫納米復合薄膜，復合物薄膜中石墨烯具有連續(xù)的網(wǎng)絡狀結構，硫均勻分散在石墨烯的表面，石墨烯連續(xù)的網(wǎng)絡狀結構不僅為離子和電子傳輸提供了有效的途徑，還可以有效吸附多硫化物并抑制其溶解。

由于復合物薄膜具有高的導電性，因此，它無需集流體，可以直接作為鋰硫電池的電極材料，而且復合物薄膜表現(xiàn)出了優(yōu)異的充放電容量（首圈放電容量：1302 mAh g^-1）、循環(huán)穩(wěn)定性及倍率性能。另外，石墨烯/硫納米復合薄膜獨特的結構使其具有優(yōu)異的力學性能，在不同彎折情況下可以保持電學性能不變，因此，復合物薄膜可以作為柔性鋰硫電池的電極材料，基于復合物薄膜，本工作設計了軟包和線狀兩種結構的柔性鋰硫電池，兩種柔性鋰硫電池器件在彎折情況都表現(xiàn)出穩(wěn)定的電化學性能。

本研究為鋰硫電池在柔性和可穿戴電子器件等相關領域的應用起到了積極的推進作用。