高比能锂硫电池正极材料

高比能锂硫电池正极材料

发布日期:2022-12-10 来源:长治高新区数字平台 浏览量:2036
供求类型:
转让
地域:
山西省
专利号:
LFKJCG20221209400888
专利权人:
太原科技大学
专利类型:
新材料技术
领域类型:
新材料技术
法律状态:
已取得授权
咨询电话:
03577985555
专利状态:
有效

内容简介

以功能化乙炔黑和碳纳米管为导电碳骨架,通过化学沉积法负载硫,分别通过溶液扩散法掺杂纳米氧化钕和酯化反应嫁接聚乙二醇制备硫基复合正极材料。具有大比表面积和强吸附性的氧化钕限制可溶多硫化锂的溶解扩散,有效抑制穿梭效应的发生,明显改善硫正极的循环性能和倍率性能。功能化乙炔黑/硫@氧化钕复合正极在 0.1 C 电流密度下的首次放电比容量为 1171 mAh∙g-1,高于 Zhou 等报道的未掺杂氧化钕乙炔黑-硫复合正极材料的放电比容量(Tang J, Yang J,Zhou X. Rsc Adv, 2013, 3(38):16936-16939.)。此外,研究了嫁接聚乙二醇的功能化乙炔黑/碳纳米管@硫复合正极材料的电化学性能。功能化碳纳米管修饰乙炔黑形成 3D 网络结构复合物以及嫁接聚乙二醇,增加单质硫的反应活性位点,缓解放电过程中硫电极的体积膨胀,提高电极的循环稳定性。功能化乙炔黑/碳纳米管@硫复合正极材料在 0.1 C 电流密度下的首次放电比容量高达 1380 mAh∙g-1,硫的利用率达 83%,远高于 Miao 等报道的嫁接聚乙二醇的乙炔黑/硫复合正极材料的放电比容量和循环稳定性(Miao L X,Wang W K, Wang A B, et al. J Mater Chem A, 2013, 1(38):11659-11664.)。本材料的制备方法相对简单,材料均为商业化产品,具有较高的实用价值。