针对上述问题，我组制备得到还原氧化石墨烯/炭黑（rGO/CB）功能化改性隔膜，极大地改善了锂硫电池穿梭效应，并在Chemistry Select, 2019, 4,6026 –6034 上发表题为“Graphene/Carbon Black Co-modified Separator as Polysulfides Trapper for Li-S Batteries”的研究论文。论文第一作者为我组硕士研究生张康明，通讯作者为陈志文教授、陈成猛研究员。

该研究工作采用可控的真空抽滤方法制备了一种有序的还原氧化石墨烯/炭黑（rGO/CB）功能化隔膜，并深入探究了两种材料在捕获多硫化物的机理作用。研究发现，在这种复合材料中，还原氧化石墨烯片（rGO）作为基体，通过空间阻挡和羟基官能团的强化学键合来锚定多硫化物，而炭黑颗粒则物理吸附多硫化物，并提升功能层的导电性。利用还原氧化石墨烯和炭黑各自的优点，通过空间位阻、 化学吸附和物理吸附等手段能有效地捕获多硫化物，从而抑制穿梭效应。

采用 rGO/CB（1:1）改性隔膜的锂硫电池具有良好的循环稳定性，在 1C 下经过循环 500 次后其比容量还保持有 649.8 mAh/g，单次容量衰减率仅为 0.05%。特别地，因 rGO/CB （1:1）层的高电导率，减弱了大电流密度下的极化现象。即使在 5C 下仍具有 612.2 mAh/g 的高比容量。这种简单、可控的制备方法可应用于长循环寿命及高功率锂硫电池中。

Li₂S₆- H 型电解池在PP隔膜和rGO/CB（1:1）改性隔膜的对比图

PP隔膜和rGO/CB（1:1）改性隔膜在锂硫电池中的电化学对比图