Li-S电池多孔正极复合材料的制备及性能研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:handy1989
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
Li-S电池是以元素硫或硫化物为正极,金属锂为负极的二次电池。Li-S电池的理论比容量高达1675 mAh/g,理论能量密度为2600 Wh/Kg,被认为是未来最有希望的储能装置。此外,元素硫在地壳中储量丰富、价格低廉、环境友好等优点。然而,Li-S电池目前仍面临着许多问题:(1)单质硫不导电,导致正极材料电导率差;(2)单质硫与锂反应生成多硫化锂易溶解在电解液中,形成“穿梭效应”,使活性物质利用率降低和电池循环稳定性变差,并在锂负极上形成硫化锂枝晶沉淀,易戳破隔膜;(3)硫被还原成多硫化锂,体积膨胀70%。本文通过改变硫碳正极材料的结构和金属氧化物掺杂来改善Li-S电池的性能。主要从以下几个方面开展研究工作:(1)通过硬模板法制备多孔碳,改变硫碳的质量配比,研究硫碳比对Li-S电池硫碳复合正极材料的影响。结果表明:S:C=4:1时,硫碳复合正极材料装配成的电池在0.2 C的放电倍率下首次放电容量为1390 mAh/g,100次循环后仍能保持520 mAh/g,循环稳定性在三种配比中最佳(S:C=3:1、4:1、5:1)。(2)以葡萄糖为碳源,纳米碳酸钙为模板制备不同模板比例的多孔碳,研究模板比例对Li-S电池硫碳复合正极材料的影响。结果表明,葡萄糖:碳酸钙=4:4制备的碳材料比表面积最大(1437.51 m2/g),与硫复合后的正极材料装配成的电池,在0.1C的放电倍率下,首次放电容量最高(1480 mAh/g),100次充放电循环后仍能保持600 mAh/g。(3)分别以葡萄糖和聚乙烯醇为碳源先驱体,按相同的模板比例制备多孔碳材料,实验发现,葡萄糖为碳源制备的多孔碳材料,与硫复合后的正极材料装配成的电池性能更优越,在0.2 C的放电倍率下,首次放电容量为1390 mAh/g,100次充放电循环后仍能保持520 mAh/g。(4)在S/C正极材料中掺入不同含量的Cu20,结果表明掺入Cu20的正极材料装配的电池其循环稳定性得到了较好的提高,其中Cu20掺入量为10%的正极材料(MC-Cu2O(10%)-S)的电池电化学性能最佳,在0.2 C的放电倍率下,首次放电容量为1500 mAh/g,100次循环后仍能保持700 mAh/g。
其他文献
本刊讯2004中国(青岛)国际绿化博览会将于8月12日举办。从筹备情况来看,今年“绿博会”在规模、参展商数量、主要活动举办质量方面均较去年首届“绿博会”有较大提高。本届“
有机电化学晶体管(Organic Electrochemical Transistor OECT)具有体积小、成本低、易集成、生物兼容性好、工作电压低等优点,在生物传感器中的应用具有很大的潜力。然而,其选择
食用菌作为一种独特的天然资源,其在保健食品和医药领域的应用受到广泛关注.毛木耳为我国常见的药食同源大型食用菌.毛木耳的多种生物活性与其含有丰富的多糖密切相关.毛木耳
造成资本市场系统风险的内因是市场内部缺陷,促使系统风险集中爆发的外部因素则可能来自经济、社会、政治等多个方面。政府必须重视和介入系统风险的防范与治理资本市场系统
W-Cu复合材料综合了W、Cu的性能,具有良好的导电导热性、较高的力学强度和耐腐蚀性能等,在电工电子、军工及能源领域得到了较为广泛的应用。现代高科技的发展,对W-Cu材料的组
本文介绍了一种图像融合的研究.图像融合是将多个输入图像组合成单个输出图像的过程,其包含比由任何单一输入图像提供更好的场景描述.融合图像提供关于场景的细节信息,其对于
社会的进步和变革,信息技术的发展也进入了一个快速期,随之而来的是通信传输网络的发展,这渐渐地已经成为当代社会进行信息传输的主要渠道,不可否认的是通信传输网络的发展规
江宁区位于扬子江畔,牛首山下,对南京主城形成三面环抱之势.区域总面积1561平方公里,2000年撤县设区,辖10个街道、201个村(社区),总人口243万人.这座美丽古城,是国家生态文明
期刊
左乙拉西坦(Levetiracetam,LEV)是一种新型的抗癫痫药物,相比于传统的抗癫痫药物,LEV具有良好的药代动力学特点,其血药浓度在妊娠期显著下降、在分娩后迅速升高;在妊娠期间具
新型冠状病毒肺炎疫情已爆发1个月余,虽有所减轻,但仍有反弹风险,相关防控措施预计不会很快解除,非急、危、重症患者尽量避免去医院就诊的指导意见仍将持续一段时间.帕金森病