跟着通信便携式电子设备、空间技巧和电动汽车等范畴的快速成长，人们对电池的请求变得越来越高，使得高容量、长轮回寿命、低成本及情况友爱的新型锂电池开辟成为一个热点的研究范畴。近年来发明，以单质硫为正极活性材料的锂硫（Li-S）电池可以或许冲破传统的过渡金属氧化物基正极问导誓理论储锂容量限制（当产生电池反竽暌功S + 2Li = Li2S时，响应的理论比能量为2567 Wh/Kg及正极理论比容量高达1675 mAh/g，且硫和锂的反竽暌功具有可逆性），且锂硫电池中的┞俘极材料硫具有储量丰富、无毒、便宜等特点而倍受存眷。

    然而，固然锂硫电池具备上述优势，在实际应用之前很多问题如有待解决。例如硫的低电导率、电池充放电过程中产生易消融于有机电解液的多硫化锂、及生成的Li2S终产品导电性差且不消融，都轻易影响电极中活性硫的应用率及电池机能。同时单质硫和Li2S因为两者密度的不合，轻易导致充放电过程中硫和Li2S体积改变，使电极产生压力并破坏其构造稳定性，导致电池容量易快速衰减。并且，电极中高度可溶的多硫化物能在阴极和阳极之间穿梭，并在阴极和阳极之间形成固态Li2S2/Li2S库，造成了硫的弗成逆损耗，这将导致电池的库伦效力低、低轮回承载力及高阻抗。为了霸占锂硫电池开辟中的瓶颈，研究人员采取了多种手段包含添加电子导体与硫复合进步导电性、克制多硫化物过多消融、增长锂负极保护等办法，并取得了不错了进展。

    有趣的是，近期来自中科院金属研究所沈阳材料科学国度（结合）实验室的成会明课题组发明石墨烯可作为硫电极及电池隔阂的保护及导电层大年夜而形成一个独特三明治构造（如示意图），在增长导电性的同时确保多硫化锂不会穿透电池隔阂而腐化锂负极，大年夜而进步锂硫电池的机能。该文┞仿还指出，与应用铝箔作为正极集电体及应用未包覆石墨烯的商品化电池隔阂情况比拟，采取石墨烯作为正极集电体（Graphene Current Collector, GCC）和石墨烯隔阂（Graphene membrane coated commercial polymer separator, G-separator）可以或许有效地降低集电器、活性材料和电解液的接触阻抗。更值得存眷的是，包被有两层石墨烯的电极能供给快速的荡子和电子通道，适应硫体积膨胀，储存并反复应用迁徙的多硫化物以减轻穿梭效应。石墨烯集电体的轻质特点还使其构成的锂硫电池具有更高的能量密度。此外，因为石墨烯对于的担保，是得硫极可以或许直接和碳黑复合，而不需应用特别的炭基质或多聚物包被，大年夜而简化了电极的制备过程。同时，该文┞仿还展示了大年夜面积石墨烯集电器及石墨烯隔阂的制备，预示着该设计可用于大年夜范围工业化临盆的可能性。

    钙揭捉究结不雅证实了应用石墨烯担保电极及隔阂可作为一个简单且高效的策略晋升锂硫电池的机能，大年夜而为高容量、长轮回、易加工的锂硫电池开辟供给了一种新思路。<