近日，清華大學(xué)張強(qiáng)課題組研發(fā)出用于鋰硫電池的高利用率聚丙烯負(fù)載蜂窩石墨烯框架的Janus分離器，該工作已經(jīng)發(fā)表于Adv.Sci.上了。

據(jù)悉，介孔細(xì)胞石墨烯骨架（CGF）/聚丙烯膜的Janus分離器有利于促進(jìn)硫陰極的利用。具有“雙面”CGFJanus分離器的Li-S電池具有1109mAhg-1的高初始容量，并且在0.2C下250次循環(huán)后在保持800mAhg-1的優(yōu)異的容量，硫的利用效率高于常規(guī)聚丙烯分離器40％。在容量和電化學(xué)動力學(xué)方面有顯著的改進(jìn)。對于80％的高硫含量以及5.3mgcm-2的面積負(fù)載量這種先進(jìn)的配置，實現(xiàn)了5.5mAhcm-2的非常高的面積容量。

多孔聚丙烯膜用作與鋰陽極接觸的絕緣基板，而CGF具有100Scm-1的高導(dǎo)電率，3.1cm3g-1的大中孔體積和2120m2g-1的巨大表面積。在陰極側(cè)粘附以重新激活穿梭的聚硫化物并保留離子通道。

通過應(yīng)用CGF分離器，很好地消除梭動機(jī)構(gòu)對降低Li-S電池的硫利用率和總能量密度的負(fù)面影響。