據外媒(mei)報道(dao)，英國(guo)曼徹(che)斯特大學（UniversityofManchester）的(de)一個研究團隊研發(fa)了一種摻雜石墨烯的(de)電(dian)(dian)池陰極，以實現高度(du)穩定的(de)鋰(li)(li)硫電(dian)(dian)池。研究人員在論文中表示，采(cai)用該陰極材(cai)料制成的(de)鋰(li)(li)硫電(dian)(dian)池容量提升(sheng)了一倍(bei)，而且在0.5C、1C、2C和3C的(de)充電(dian)(dian)倍(bei)率下充電(dian)(dian)時，可(ke)以經受住500次的(de)充放(fang)電(dian)(dian)循環。

該陰極(ji)(ji)結合(he)(he)了(le)激(ji)光(guang)合(he)(he)成的硫（S）和摻(chan)雜(za)了(le)氮(dan)（N）的石(shi)墨烯電極(ji)(ji)（沒有(you)粘合(he)(he)劑）以及載有(you)鉬硫化物（MoS2）的納米顆粒。

摻雜氮硫(liu)(liu)(liu)的(de)多(duo)孔石墨烯結(jie)構(gou)通(tong)過產生二氧(yang)化(hua)(hua)硫(liu)(liu)(liu)增強了(le)界(jie)面的(de)吸附能(neng)力，而二氧(yang)化(hua)(hua)硫(liu)(liu)(liu)能(neng)夠通(tong)過促進(jin)含(han)氧(yang)官能(neng)團與硫(liu)(liu)(liu)進(jin)行化(hua)(hua)學結(jie)合，以抑制多(duo)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)向(xiang)電解質(zhi)擴散。

低(di)(di)電(dian)解質電(dian)阻、低(di)(di)相間(jian)接觸(chu)電(dian)阻和低(di)(di)電(dian)荷轉移電(dian)阻加速了(le)電(dian)子和鋰離子在摻雜了(le)激光誘導氮硫的石墨烯中的傳輸。

理論上(shang)說，鋰硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池的(de)(de)比容量很高，可達(da)(da)(da)1675mAh/g，而(er)且能量密(mi)度也較(jiao)高，可達(da)(da)(da)2600Wh/kg，是(shi)未來(lai)電(dian)(dian)池的(de)(de)一個潛(qian)在選擇。盡管(guan)實(shi)際(ji)鋰硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池的(de)(de)能量密(mi)度只有550至660Wh/kg，是(shi)理論上(shang)能量密(mi)度的(de)(de)20%，不過此種水平的(de)(de)能量密(mi)度已(yi)經在用LiCoO2陰極制成(cheng)的(de)(de)鋰硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池中(zhong)實(shi)現了。所以(yi)，要(yao)(yao)達(da)(da)(da)到(dao)更高水平的(de)(de)容量和能量密(mi)度是(shi)鋰硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池面臨的(de)(de)主要(yao)(yao)挑戰之一，而(er)循環穩定(ding)性(xing)低也阻礙了鋰硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池得到(dao)實(shi)際(ji)應用。可溶性(xing)多硫(liu)(liu)化鋰是(shi)硫(liu)(liu)陰極電(dian)(dian)化學反應中(zhong)造成(cheng)穿(chuan)梭效(xiao)應的(de)(de)關鍵(jian)因素，會(hui)導致(zhi)鋰硫(liu)(liu)電(dian)(dian)池循環穩定(ding)性(xing)低。

因(yin)此(ci)，科學家(jia)們(men)采(cai)用了一(yi)種(zhong)脈(mo)沖UV（紫(zi)外激光）直寫技(ji)術(shu)，形成了載有(you)(you)多(duo)個納米顆粒(li)（如(ru)銀、鉑、硅和硫(liu)化鉬）的摻雜(za)硫(liu)和氮的石(shi)墨(mo)烯(xi)電(dian)極(ji)，其(qi)中(zhong)硫(liu)化鉬由一(yi)種(zhong)含有(you)(you)特殊配(pei)方(fang)的有(you)(you)機油墨(mo)與多(duo)種(zhong)微粒(li)制(zhi)成。該(gai)工藝為一(yi)步成型工藝，不需要粘結劑，以形成鋰硫(liu)電(dian)池(chi)陰極(ji)集流器(qi)。該(gai)工藝可以讓鋰硫(liu)電(dian)池(chi)經(jing)受(shou)長期(qi)的充(chong)放(fang)電(dian)循環，而(er)且幾乎不會降低其(qi)蓄電(dian)量。