科创中国

新材料技术

本发明涉及 CoSe2 纳米级空心球与石墨烯复合材料（RGO-CoSe2）的构筑方法以及其负载硫后应用为锂硫电池的正极，属于新材料技术领域。本发明目的在于，提供一种 RGO-CoSe2 复合材料的构筑方法，该方法包括合成 CoSe2 纳米级空心球，并将其均匀嵌入于石墨烯结构中。此外，本发明的目的还在于提供一种长循环寿命锂硫电池的用途，即 RGO-CoSe2 可以负载单质硫并用于锂硫电池的正电极。所制得的产品，一方面，以其石墨烯独特的结构不仅可以缓冲电极结构的形变，也有效地提高硫电极的导电性；另一方面，CoSe2 纳米级空心球具有高的化学吸附作用及催化活性，能够有效地抑制多硫化物地“穿梭”效应，进而提高了的锂硫电池的比容量和器件的使用寿命。

锂二次电池因具有工作电压高、能量密度大(重量轻)、无记忆效应、循环寿命长以及无污染等优点，近年来，已经成为各类小型电子设备、电动自行车、电动汽车首先电源。电动汽车对锂离子二次电池提出了更高能量密度、循环寿命、倍率性能、低温和安全性能要求。然而，在锂离子二次电池体系中，传统正极材料LiFePO4 和 LiCoO2 理论比容量低（170mAh/g，274 mAh/g）、能量密度小（120 Wh/kg，360 Wh/kg），制约动力电源的发展。因此，各国科学家都在积极寻找新型锂离子电池正极材料。1962 年，发现硫可用于锂离子电池正极材料，具有极高的理论比容量(1675 mAh/g)，受到各国研究人员的关注，是最具潜力的下一代锂二次电池正极材料。锂硫电池的理论能量密度可以达到 2600 Wh/kg，远高于现有的锂离子电池的能量密度。此外，硫还具有价格低廉、储量丰富和环境友好等优点，作为一种绿色环保的清洁能源。因此，本发明工作在一定程度上促进、加快锂硫电池的规模化应用，从而取代现在市场上的锂离子电池，成为未来主流的电化学储能技术。

长沙学校采用零整结合的方式，既发挥大型团队的整体优势，又发挥小型团队的灵活优势，组织各类人才在二级学院或跨学院建设大型科技创新团队，并根据大型团队研究方向的建设需要分成小型团队，共培育了约50个小型团队，学术梯队和团队在年龄结构、专业知识结构和研究方向上不断优化。发明人： 陈亮 申敏 李洁 尹文菁