本项目致力于从器件角度出发构建具有高能量密度、长循环寿命的柔性锂硫电池。项目首先发展了微观和宏观织构可控的低成本石墨烯制备及功能化调控技术,研究了三明治结构柔性硫正极、石墨烯基硅负极的不同制备工艺对电极结构和电化学性能的影响;深入研究了柔性硫正极、石墨烯基硅负极以及不同电解液体系对锂硫电池电化学性能特别是循环稳定性的影响,探讨了硫正极、硅负极及电解液与多硫化物之间的作用机制;优化石墨烯基柔性硅负极的预锂化工艺以及研究了不同工艺对硅负极结构及电化学性能的影响;最终设计和组装了柔性锂硫电池,探索并优化器件组装和制备工艺,得到具有高能量密度、长循环寿命的新型柔性锂硫电池。项目的实施将为石墨烯基材料的功能化设计、电极的可控构建提供思路和必要的科学基础;同时本项目将在保证正负极高倍率、长循环性能的基础上,优化锂硫电池各部分的匹配关系,最终促进柔性锂硫电池的广泛应用,推动锂硫电池的产业化和规模化。