苏州大学孙靖宇/青岛科技大学慈海娜JEC:高容量全碳正极无铝集流体锂硫电池制备

背景：锂硫电池因其高理论比容量和低成本优势被视为有前景的储能系统，但面临多硫化物穿梭、导电性差及传统金属集流体增重、腐蚀等问题。研究目的：开发一种兼具机械稳定性、高导电性和强多硫化物吸附能力的轻量化全碳正极载体，以提升锂硫电池性能。结论：通过PECVD技术在碳纳米管表面原位生长石墨烯，构建了Gr@CNTs异质结三维全碳载体。该载体实现了对多硫化物的超强吸附和快速转化，有效抑制穿梭效应，并提供了连续的电子/离子传输通道。基于此的无集流体锂硫电池表现出高容量、优异倍率性能和长循环稳定性，特别是在高硫载量下，为高能量密度锂硫电池的实用化提供了创新方案。