硫在不同碳载体材料中的电化学性能研究

论文摘要

为了探索碳载体材料结构对于硫的电化学性能的影响,本文通过高温固相法将升华硫与石墨烯、导电炭黑、多孔碳等三种不同结构的碳载体材料复合,制备得到硫含量相近的三种硫碳复合材料.通过电镜扫描、低温氮吸附、X射线衍射等方法,对所制备的硫碳复合材料的结构和硫的分布状态进行了表征和分析.并进一步对三种复合材料进行了电化学性能测试,结果表明,硫负载到多孔碳中的电化学性能最好,其初始放电比容量达到了1623.2 m A·h·g-1,循环100周之后,其放电比容量仍能保持在845 m A·h·g-1.这主要因为相比于石墨烯的层状结构和导电炭黑的链状结构,多孔碳材料中含有大量的微孔和介孔,负载硫后,与硫分子的接触面积大,活性物质的利用率高,从而提高了硫的电化学性能.

论文目录

• 1 实验
•   1.1 试剂与仪器
•   1.2 多孔碳的制备
•   1.3 电极制备及电池组装
•   1.4 材料微观结构表征
•   1.5 电池性能测试
• 2 结果与讨论
•   2.1 碳材料的N2吸/脱附曲线
•   2.2 SEM分析
•   2.3 XRD分析
•   2.4 首次恒流充放电曲线、循环伏安曲线
•   2.5 循环图和倍率图
•   2.6 交流阻抗图
•   2.7 循环前后硫碳复合材料电极表面的SEM观测
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张波,刘佳,刘晓晨,李德军

关键词: 锂硫电池,碳复合材料,多孔碳材料,石墨烯,导电炭黑

来源: 电化学 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 天津师范大学物理与材料科学学院能源材料工程中心,天津市储能材料表面技术国际联合研究中心

基金: 天津师范大学人才引进项目(No.011,5RL132)资助

分类号: TM912

DOI: 10.13208/j.electrochem.181117

页码: 749-756

总页数: 8

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