圖1黑磷覆蓋的隔膜工作示意圖

雖然碳材料可以限制鋰硫電池中多硫化物的擴(kuò)散，但由于碳材料對(duì)多硫化物的吸附作用較弱，所以這限制了碳材料作為固硫材料的應(yīng)用。考慮到這一不足，崔屹課題組將黑磷納米片沉積在商用聚丙烯隔膜的表面，以通過(guò)物理吸附和化學(xué)鍵合的方式增強(qiáng)隔膜對(duì)多硫化物的阻礙作用。

首先通過(guò)液相剝離法制備黑磷納米片。將黑磷分散在NMP中，超聲10小時(shí)，離心，去除沉淀，得到上清液。將上清液和PVDF混合，真空抽濾到隔膜上，60℃下干燥8小時(shí)。因?yàn)楹诹滓妆谎趸陨鲜鲞^(guò)程都在真空烘箱或手套箱中進(jìn)行。最后，將黑磷覆蓋的隔膜壓成片，沖成圓片以備裝電池。電池的正極為S，SP，PVDF以8：1：1的比例混合制成。

黑磷改性后的隔膜用于鋰硫電池中，100圈循環(huán)后容量保持率為86%，而石墨烯改性后的隔膜對(duì)應(yīng)的電池的容量保持率僅為66%。黑磷的應(yīng)用為提高鋰硫電池的性能打開(kāi)了新的大門。

圖2黑磷改性后的隔膜用于鋰硫電池的電化學(xué)性能