硫/介孔碳复合正极材料的制备与表征

以经加热处理的单质硫与由模板法制备的介孔碳合成一种硫/介孔碳复合材料(S/C).结构和电化学性能测试表明,介孔碳能有效提高硫电极的电化学反应活性、限制硫电极中间产物在电解液中的溶解流失,从而使S/C复合电极具有高的比容量、良好的倍率放电性能和稳定的循环性能.在800mA/g的高电流密度下,硫电极的首周放电比容量达到1234mAh/g;循环100周后,比容量仍保持在800mAh/g以上.

Fe_(3)O_(4)修饰的碳纳米管作为高性能锂-硫电池正极材料

设计了以Fe_(3)O_(4)修饰的碳纳米管(Fe_(3)O_(4)@CNT)作为硫的载体以提高锂-硫(Li-S)电池的电化学性能.碳纳米管由于具有优越的导电性,可以改善S及其放电产物的电导率,为电子和离子的传输提供高速通道.极性Fe_(3)O_(4)对多硫化物具有强的吸附作用,能够有效抑制Li-S电池中多硫化物的穿梭效应,Fe_(3)O_(4)@CNT/S正极展现出了优越的电化学特性.

正极材料高温热处理后锂硫电池电气性能变化

采用多壁碳纳米管(MWCNT)、气相生长碳纤维(VGCF)、活性炭(AC)为单质硫的载体,通过高温热处理的方法制备锂硫电池用S/C正极材料。通过对所得材料进行X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、热重分析、恒流充放电及循环伏安测试等对材料的结构及电气性能进行分析。研究发现,锂硫电池的放电比容量及循环性能受碳材料的影响较大,其中S/VGCF复合材料的电化学性能较好,当以0.1 C的电流在1.5~3.0 V进行充放电时,其首次和第100次循环的放电比容量分别为1 205.62、613.18 m Ah/g。

分级多孔纳米碳球的制备及其在锂硫电池中的应用

以戊二醛(GA)与3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为原料,通过醛胺缩合反应、高温煅烧以及碱刻蚀,制备了分级多孔纳米碳球(HPCN)。扫描电子显微镜(SEM)测试表明,制备的HPCN为平均粒径85.3 nm的单分散纳米球。将HPCN与单质S混合,通过熔融−扩散法制备HPCN/S正极材料,组装成锂硫(Li-S)电池后进行电化学测试。测试结果表明,HPCN/S具有优良的电化学性能,使用铝箔集流体时,在0.2 C循环100圈后放电比容量为472.1 mA·h/g;采用碳纸替代铝箔集流体制备的HPCN/S-CP正极,显示出更加优异的循环稳定性与倍率性能,在0.2 C循环100圈后放电比容量为636.1 mA·h/g,在1.0 C与2.0 C下的倍率比容量分别为702.7 mA·h/g、249.4 mA·h/g。