
Citation: Mengdi Zhang, Bei Chen, Mingbo Wu. Research Progress in Graphene as Sulfur Hosts in Lithium-Sulfur Batteries[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2022, 38(2): 210100. doi: 10.3866/PKU.WHXB202101001

石墨烯作为硫载体在锂硫电池中的研究进展
English
Research Progress in Graphene as Sulfur Hosts in Lithium-Sulfur Batteries

-
Key words:
- Lithium-sulfur battery
- / Sulfur host
- / Graphene
- / Graphene-based composite
- / Flexible cathode
-
-
[1]
Larcher, D.; Tarascon, J. M. Nat. Chem. 2015, 7, 19. doi: 10.1038/nchem.2085
-
[2]
Fotouhi, A.; Auger, D. J.; Propp, K.; Longo, S.; Wild, M. Renew. Sust. Energ. Rev. 2016, 56, 1008. doi: 10.1016/j.rser.2015.12.009
-
[3]
Zhang, L.; Wang, Y.; Niu, Z.; Chen, J. Carbon 2019, 141, 400. doi: 10.1016/j.carbon.2018.09.067
-
[4]
Liu, Y. -T.; Liu, S.; Li, G. -R.; Gao, X. -P. Adv. Mater. 2020, 33, 2003955. doi: 10.1002/adma.202003955
-
[5]
Bruce, P. G.; Freunberger, S. A.; Hardwick, L. J.; Tarascon, J. -M. Nat. Mater. 2011, 11, 19. doi: 10.1038/nmat3191
-
[6]
Yang, Y.; Zheng, G.; Cui, Y. Chem. Soc. Rev. 2013, 42, 3018. doi: 10.1039/c2cs35256g
-
[7]
Zhang, M.; Yu, C.; Zhao, C.; Song, X.; Han, X.; Liu, S.; Hao, C.; Qiu, J. Energy Storage Mater. 2016, 5, 223. doi: 10.1016/j.ensm.2016.04.002
-
[8]
Cheon, S. E.; Ko, K. S.; Cho, J. H.; Kim, S. W.; Chin, E. Y.; Kim, H. T. J. Electrochem. Soc. 2003, 150, A796. doi: 10.1149/1.1571532
-
[9]
刘帅, 姚路, 章琴, 李路路, 胡南滔, 魏良明, 魏浩. 物理化学学报, 2017, 33, 2339. doi: 10.3866/PKU.WHXB201706021Liu, S.; Yao, L.; Zhang, Q.; Li, L. -L.; Hu, N. -T.; Wei, L. -M.; Wei, H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2017, 33, 2339. doi: 10.3866/PKU.WHXB201706021
-
[10]
He, Y.; Chang, Z.; Wu, S.; Zhou, H. J. Mater. Chem. A 2018, 6, 6155. doi: 10.1039/C8TA01115J
-
[11]
Zheng, D.; Wang, G. W.; Liu, D.; Si, J. Y.; Ding, T. Y.; Qu, D. Y.; Yang, X. Q.; Qu, D. Y. Adv. Mater. Technol. 2018, 3. doi: 10.1002/admt.201700233
-
[12]
Deng, S.; Yan, Y.; Wei, L.; Li, T.; Su, X.; Yang, X.; Li, Z.; Wu, M. ACS Appl. Energy Mater. 2019, 2, 1266. doi: 10.1021/acsaem.8b01815
-
[13]
Xu, Z. L.; Kim, J. K.; Kang, K. Nano Today 2018, 19, 84. doi: 10.1016/j.nantod.2018.02.006
-
[14]
Guan, L.; Hu, H.; Li, L.; Pan, Y.; Zhu, Y.; Li, Q.; Guo, H.; Wang, K.; Huang, Y.; Zhang, M.; et al. ACS Nano 2020, 14, 6222. doi: 10.1021/acsnano.0c02294
-
[15]
Yan, Y.; Chen, Z.; Yang, J.; Guan, L.; Hu, H.; Zhao, Q.; Ren, H.; Lin, Y.; Li, Z.; Wu, M. Small 2020, 16, 2004631. doi: 10.1002/smll.202004631
-
[16]
陈召龙, 高鹏, 刘忠范. 物理化学学报, 2020, 36, 1907004. doi: 10.3866/PKU.WHXB201907004Chen, Z. L.; Gao, P.; Liu, Z. F. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36, 1907004. doi: 10.3866/PKU.WHXB201907004
-
[17]
Wang, B.; Ruan, T.; Chen, Y.; Jin, F.; Peng, L.; Zhou, Y.; Wang, D.; Dou, S. Energy Storage Mater. 2020, 24, 22. doi: 10.1016/j.ensm.2019.08.004
-
[18]
陈克, 孙振华, 方若翩, 李峰, 成会明. 物理化学学报, 2018, 34, 377. doi: 10.3866/PKU.WHXB201709001Chen, K.; Sun, Z. H.; Fang, R. P.; Li, F.; Cheng, H. M. Acta Phys. -Chim. Sin. 2018, 34, 377. doi: 10.3866/PKU.WHXB201709001
-
[19]
Zhang, Y.; Gao, Z.; Song, N.; He, J.; Li, X. Mater. Today Energy 2018, 9, 319. doi: 10.1016/j.mtener.2018.06.001
-
[20]
Sun, C.; Liu, Y.; Sheng, J.; Huang, Q.; Lv, W.; Zhou, G.; Cheng, H. -M. Mater. Horiz. 2020, 7, 2487. doi: 10.1039/d0mh00815j
-
[21]
Wang, H.; Yang, Y.; Liang, Y.; Robinson, J. T.; Li, Y.; Jackson, A.; Cui, Y.; Dai, H. Nano Lett. 2011, 11, 2644. doi: 10.1021/nl200658a
-
[22]
Ji, L.; Rao, M.; Zheng, H.; Zhang, L.; Li, Y.; Duan, W.; Guo, J.; Cairns, E. J.; Zhang, Y. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 18522. doi: 10.1021/ja206955k
-
[23]
Yang, X.; Zhang, L.; Zhang, F.; Huang, Y.; Chen, Y. S. ACS Nano 2014, 8, 5208. doi: 10.1021/nn501284q
-
[24]
Ning, H.; Mao, Q.; Wang, W.; Yang, Z.; Wang, X.; Zhao, Q.; Song, Y.; Wu, M. J. Alloys Compd. 2019, 785, 7. doi: 10.1016/j.jallcom.2019.01.142
-
[25]
Zhao, Q.; Liu, J.; Li, X.; Xia, Z.; Zhang, Q.; Zhou, M.; Tian, W.; Wang, M.; Hu, H.; Li, Z.; et al. Chem. Eng. J. 2019, 369, 215. doi: 10.1016/j.cej.2019.03.076
-
[26]
王易, 霍旺晨, 袁小亚, 张育新. 物理化学学报, 2020, 36, 1904007. doi: 10.3866/PKU.WHXB201904007Wang, Y.; Huo. W.; Yuan, X.; Zhang, Y. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36, 1904007. doi: 10.3866/PKU.WHXB201904007
-
[27]
张婷, 李翠翠, 王伟, 郭兆琦, 庞爱民, 马海霞. 物理化学学报, 2020, 36, 1905048. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905048Zhang, T.; Li, C.; Wang, W.; Guo, Z.; Pang, A.; Ma, H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2020, 36, 1905048. doi: 10.3866/PKU.WHXB201905048
-
[28]
Li, Y.; Cai, Q.; Wang, L.; Li, Q.; Peng, X.; Gao, B.; Huo, K.; Chu, P. K. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 23784. doi: 10.1021/acsami.6b09479
-
[29]
Li, Z.; Xu, R.; Deng, S.; Su, X.; Wu, W.; Liu, S.; Wu, M. Appl. Surf. Sci. 2018, 433, 10. doi: 10.1016/j.apsusc.2017.10.050
-
[30]
Liu, D.; Zhang, C.; Zhou, G.; Lv, W.; Ling, G.; Zhi, L.; Yang, Q. -H. Adv. Sci. 2018, 5. doi: 10.1002/advs.201700270
-
[31]
Guo, X.; Zheng, S.; Zhang, G.; Xiao, X.; Li, X.; Xu, Y.; Xue, H.; Pang, H. Energy Storage Mater. 2017, 9, 150. doi: 10.1016/j.ensm.2017.07.006
-
[32]
Wang, Z.; Xu, X.; Ji, S.; Liu, Z.; Zhang, D.; Shen, J.; Liu, J. J. Mater. Sci. Technol. 2020, 55, 56. doi: 10.1016/j.jmst.2019.09.037
-
[33]
Huang, J. -Q.; Liu, X. -F.; Zhang, Q.; Chen, C. -M.; Zhao, M. -Q.; Zhang, S. -M.; Zhu, W.; Qian, W. -Z.; Wei, F. Nano Energy 2013, 2, 314. doi: 10.1016/j.nanoen.2012.10.003
-
[34]
Zhao, M. -Q.; Zhang, Q.; Huang, J. -Q.; Tian, G. -L.; Nie, J. -Q.; Peng, H. -J.; Wei, F. Nat. Commun. 2014, 5, 3410. doi: 10.1038/ncomms4410
-
[35]
Tang, C.; Li, B. -Q.; Zhang, Q.; Zhu, L.; Wang, H. -F.; Shi, J. -L.; Wei, F. Adv. Funct. Mater. 2016, 26, 577. doi: 10.1002/adfm.201503726
-
[36]
Zu, C.; Manthiram, A. Adv. Energy Mater. 2013, 3, 1008. doi: 10.1002/aenm.201201080
-
[37]
Chang, N.; Zhou, C. G.; Fu, H.; Zhao, Y.; Shui, J. L. Adv. Mater. Interfaces 2017, 4, 9. doi: 10.1002/admi.201700783
-
[38]
Wang, Z.; Dong, Y.; Li, H.; Zhao, Z.; Wu, H. B.; Hao, C.; Liu, S.; Qiu, J.; Lou, X. W. Nat. Commun. 2014, 5, 5002. doi: 10.1038/ncomms6002
-
[39]
Qiu, Y.; Li, W.; Zhao, W.; Li, G.; Hou, Y.; Liu, M.; Zhou, L.; Ye, F.; Li, H.; Wei, Z.; et al. Nano Lett. 2014, 14, 4821. doi: 10.1021/nl5020475
-
[40]
Xie, Y.; Meng, Z.; Cai, T.; Han, W. -Q. ACS Appl. Mater. Interfaces 2015, 7, 25202. doi: 10.1021/acsami.5b08129
-
[41]
Xu, J.; Su, D.; Zhang, W.; Bao, W.; Wang, G. J. Mater. Chem. A 2016, 4, 17381. doi: 10.1039/c6ta05878g
-
[42]
Hou, T. Z.; Chen, X.; Peng, H. J.; Huang, J. Q.; Li, B. Q.; Zhang, Q.; Li, B. Small 2016, 12, 3283. doi: 10.1002/smll.201600809
-
[43]
Zhang, K.; Chen, Z.; Ning, R.; Xi, S.; Tang, W.; Du, Y.; Liu, C.; Ren, Z.; Chi, X.; Bai, M.; et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 2019, 11, 25147. doi: 10.1021/acsami.9b05628
-
[44]
Zhang, L.; Liu, D.; Muhammad, Z.; Wan, F.; Xie, W.; Wang, Y.; Song, L.; Niu, Z.; Chen, J. Adv. Mater. 2019, 31. 19063955. doi: 10.1002/adma.201903955
-
[45]
Li, Y.; Lin, S.; Wang, D.; Gao, T.; Song, J.; Zhou, P.; Xu, Z.; Yang, Z.; Xiao, N.; Guo, S. Adv. Mater. 2020, 32, 1906722. doi: 10.1002/adma.201906722
-
[46]
Li, Y.; Wu, J.; Zhang, B.; Wang, W.; Zhang, G.; Seh, Z. W.; Zhang, N.; Sun, J.; Huang, L.; Jiang, J.; et al. Energy Storage Mater. 2020, 30, 250. doi: 10.1016/j.ensm.2020.05.022
-
[47]
Lu, C.; Chen, Y.; Yang, Y.; Chen, X. Nano Lett. 2020, 20, 5522. doi: 10.1021/acs.nanolett.0c02167
-
[48]
Lu, C.; Fang, R.; Chen, X. Adv. Mater. 2020, 32, 1906548. doi: 10.1002/adma.201906548
-
[49]
Zhang, Q.; Zhang, X.; Wang, J.; Wang, C. Nanotechnology 2021, 32, 032001. doi: 10.1088/1361-6528/abbd70
-
[50]
Du, Z.; Chen, X.; Hu, W.; Chuang, C.; Xie, S.; Hu, A.; Yan, W.; Kong, X.; Wu, X.; Ji, H.; et al. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 3977. doi: 10.1021/jacs.8b12973
-
[51]
Wang, Y.; Adekoya, D.; Sun, J.; Tang, T.; Qiu, H.; Xu, L.; Zhang, S.; Hou, Y. Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1807485. doi: 10.1002/adfm.201807485
-
[52]
Zhou, G.; Wang, S.; Wang, T.; Yang, S. -Z.; Johannessen, B.; Chen, H.; Liu, C.; Ye, Y.; Wu, Y.; Peng, Y.; et al. Nano Lett. 2020, 20, 1252. doi: 10.1021/acs.nanolett.9b04719
-
[53]
Zhou, G. M.; Zhao, Y. B.; Manthiram, A. Adv. Energy Mater. 2015, 5, 1402263. doi: 10.1002/aenm.201402263
-
[54]
Chen, K.; Sun, Z.; Fang, R.; Shi, Y.; Cheng, H. -M.; Li, F. Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1707592. doi: 10.1002/adfm.201707592
-
[55]
Chen, X.; Xiao, Z.; Ning, X.; Liu, Z.; Yang, Z.; Zou, C.; Wang, S.; Chen, X.; Chen, Y.; Huang, S. Adv. Energy Mater. 2014, 4, 1301988. doi: 10.1002/aenm.201301988
-
[56]
Peng, H. -J.; Huang, J. -Q.; Zhao, M. -Q.; Zhang, Q.; Cheng, X. -B.; Liu, X. -Y.; Qian, W. -Z.; Wei, F. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 2772. doi: 10.1002/adfm.201303296
-
[57]
Chen, R.; Zhao, T.; Lu, J.; Wu, F.; Li, L.; Chen, J.; Tan, G.; Ye, Y.; Amine, K. Nano Lett. 2013, 13, 4642. doi: 10.1021/nl4016683
-
[58]
Zhao, C.; Yu, C.; Zhang, M.; Yang, J.; Liu, S.; Li, M.; Han, X.; Dong, Y.; Qiu, J. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 21842. doi: 10.1039/c5ta05146k
-
[59]
Huang, J. -Q.; Xu, Z. -L.; Abouali, S.; Garakani, M. A.; Kim, J. -K. Carbon 2016, 99, 624. doi: 10.1016/j.carbon.2015.12.081
-
[60]
Zhang, Z.; Kong, L. -L.; Liu, S.; Li, G. -R.; Gao, X. -P. Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1602543. doi: 10.1002/aenm.201602543
-
[61]
Zhang, M.; Yu, C.; Yang, J.; Zhao, C.; Ling, Z.; Qiu, J. J. Mater. Chem. A 2017, 5, 10380. doi: 10.1039/c7ta01512g
-
[62]
Tang, C.; Zhang, Q.; Zhao, M. -Q.; Huang, J. -Q.; Cheng, X. -B.; Tian, G. -L.; Peng, H. -J.; Wei, F. Adv. Mater. 2014, 26, 6100. doi: 10.1002/adma.201401243
-
[63]
Lu, S.; Cheng, Y.; Wu, X.; Liu, J. Nano Lett. 2013, 13, 2485. doi: 10.1021/nl400543y
-
[64]
Yuan, S.; Bao, J. L.; Wang, L.; Xia, Y.; Truhlar, D. G.; Wang, Y. Adv. Energy Mater. 2016, 6, 1501733. doi: 10.1002/aenm.201501733
-
[65]
Yu, M.; Ma, J.; Song, H.; Wang, A.; Tian, F.; Wang, Y.; Qiu, H.; Wang, R. Energy Environ. Sci. 2016, 9, 1495. doi: 10.1039/c5ee03902a
-
[66]
Cheng, Z.; Xiao, Z.; Pan, H.; Wang, S.; Wang, R. Adv. Energy Mater. 2018, 8, 1702337. doi: 10.1002/aenm.201702337
-
[67]
Sun, Z.; Zhang, J.; Yin, L.; Hu, G.; Fang, R.; Cheng, H. -M.; Li, F. Nat. Commun. 2017, 8, 14627. doi: 10.1038/ncomms14627
-
[68]
Chen, L.; Yang, W.; Liu, J.; Zhou, Y. Nano Res. 2019, 12, 2743. doi: 10.1007/s12274-019-2508-3
-
[69]
Jin, J.; Wen, Z.; Ma, G.; Lu, Y.; Cui, Y.; Wu, M.; Liang, X.; Wu, X. RSC Adv. 2013, 3, 2558. doi: 10.1039/C2RA22808D
-
[70]
Zhou, G. M.; Li, L.; Ma, C. Q.; Wang, S. G.; Shi, Y.; Koratkar, N.; Ren, W. C.; Li, F.; Cheng, H. M. Nano Energy 2015, 11, 356. doi: 10.1016/j.nanoen.2014.11.025
-
[71]
Wang, C.; Wang, X. S.; Wang, Y. J.; Chen, J. T.; Zhou, H. H.; Huang, Y. H. Nano Energy 2015, 11, 678. doi: 10.1016/j.nanoen.2014.11.060
-
[72]
Cao, J.; Chen, C.; Zhao, Q.; Zhang, N.; Lu, Q. Q.; Wang, X. Y.; Niu, Z. Q.; Chen, J. Adv. Mater. 2016, 28, 9629. doi: 10.1002/adma.201602262
-
[73]
Sun, L.; Kong, W. B.; Jiang, Y.; Wu, H. C.; Jiang, K. L.; Wang, J. P.; Fan, S. S. J. Mater. Chem. A 2015, 3, 5305. doi: 10.1039/c4ta06255h
-
[74]
Shi, H. D.; Zhao, X. J.; Wu, Z. S.; Dong, Y. F.; Lu, P. F.; Chen, J.; Ren, W. C.; Cheng, H. M.; Bao, X. H. Nano Energy 2019, 60, 743. doi: 10.1016/j.nanoen.2019.04.006
-
[75]
Xiao, P.; Bu, F.; Yang, G.; Zhang, Y.; Xu, Y. Adv. Mater. 2017, 29, 1703324. doi: 10.1002/adma.201703324
-
[76]
He, J.; Hartmann, G.; Lee, M.; Hwang, G. S.; Chen, Y.; Manthiram, A. Energy Environ. Sci. 2019, 12, 344. doi: 10.1039/C8EE03252A
-
[77]
Ghosh, A.; Manjunatha, R.; Kumar, R.; Mitra, S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2016, 8, 33775. doi: 10.1021/acsami.6b11180
-
[1]
-

计量
- PDF下载量: 91
- 文章访问数: 2522
- HTML全文浏览量: 559