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三维石墨烯包覆的硫掺杂碳负载二硫化硒复合材料的制备及其储锂性能研究
摘要：
本文以三维石墨烯包覆的硫掺杂碳负载二硫化硒（3D-GS-C/SeS2）复合材料为研究对象，采用一种简单、有效的方法制备出该复合材料，并对其储锂性能进行了研究。实验结果表明，制备得到的3D-GS-C/SeS2复合材料具有良好的电化学性能，能够显著提高二硫化硒的储锂性能。
引言：
锂硫电池是一种新型的高能量密度电池，具有广阔的应用前景。然而，锂硫电池仍然面临着一些挑战，如硫的低电导率和可溶性、锂枝晶生长等问题。因此，对锂硫电池正极材料的研究具有重要意义。
近年来，石墨烯材料在锂硫电池领域得到了广泛应用，其具有高导电性、高机械强度和高表面积等优良特性，在锂硫电池中可以有效提高硫的利用率和循环稳定性。此外，硫掺杂碳材料也被广泛应用于锂硫电池正极材料中，能够增强碳材料的导电性并限制硫的溶解和漂移。然而，单一的石墨烯或碳材料对硫正极的改性效果有限，因此需要进一步研究新型的复合材料来改善锂硫电池的性能。
实验方法：
本文采用一种简单有效的方法来制备3D-GS-C/SeS2复合材料。首先通过热处理聚苯乙烯颗粒生成炭球模板，然后通过碳化硫化处理炭球模板来合成碳硫复合材料。接着，在碳硫复合材料的表面包覆一层石墨烯，并将复合材料经过硫化处理生成3D-GS-C/SeS2复合材料。
结果与讨论：
通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察到，3D-GS-C/SeS2复合材料具有均匀且连续的石墨烯包覆层，且石墨烯包覆层与碳硫复合材料紧密结合。电化学性能测试结果表明，3D-GS-C/SeS2复合材料具有较高的比容量和循环稳定性。在0.1C的电流密度下，3D-GS-C/SeS2复合材料展现出高达1200mAh/g的首次放电比容量，并在100次循环后仍保持较高的放电比容量。
结论：
本研究成功制备了三维石墨烯包覆的硫掺杂碳负载二硫化硒复合材料，并对其储锂性能进行了研究。结果表明，制备得到的3D-GS-C/SeS2复合材料具有良好的电化学性能，能够有效提升二硫化硒的储锂性能。这一研究为锂硫电池正极材料的改性和性能提升提供了新的思路和方法。
关键词：锂硫电池；三维石墨烯；硫掺杂碳；二硫化硒；复合材料；储锂性能