多孔碳/Fe金属化合物改性隔膜在锂硫电池中的应用

锂硫电池具有优异的理论比容量和超高的能量密度,同时正极活性材料单质硫(S_(8))价格低廉,对环境友好,使锂硫电池成为取代常规锂离子电池的最佳候选者.由于S_(8)在反应过程中产生的多硫化物(LIPSs)在浓度梯度和电场的作用下穿过孔径远大于LIPSs尺寸的商业聚烯烃隔膜(PP),造成活性物质损失,容量下降.为解决LIPSs穿梭问题,将C/Fe_(3)O_(4)和C/Fe_(.95)S_(1.05)分别涂覆在PP膜正极侧上,C/Fe_(3)O_(4)和C/Fe_(.95)S_(1.05)对具有极性的LIPSs有吸附作用,同时加快LIPSs的氧化还原反应,抑制LIPSs的穿梭,改善锂硫电池的性能,提高了循环稳定性.经吸附实验对比,C/Fe_(3)O_(4)对LIPSs的吸附性更强.经电化学测试对比发现C/Fe_(.95)S_(1.05)对LIPSs催化性更强.在2 C充放电倍率下,C/Fe_(.95)S_(1.05)/PP改性隔膜电池放电比容量为714.8 mAh/g,循环200次后为488.4 mAh/g,容量衰减率为0.15%.