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NiS2/多孔碳纤维复合电极的制备及其储锂性能

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制备长循环稳定、高容量的负极材料是锂离子电池实现大规模储能应用的前提之一.利用静电纺丝技术和水热硫化的方法制备了均匀分布的NiS2/碳纳米纤维(NiS2/C)复合材料.作为锂离子电池负极材料,NiS2/C电极的首次放电比容量为864.6 mAh/g,首次库仑效率为62.7％.其中不可逆容量为322.9 mAh/g,不可逆容量主要由转换反应的部分不可逆及固态电解质(SEI)膜的形成造成的.NiS2/C复合电极表现出优异的循环稳定性,200 mA/g下150次循环后容量仍然维持在519 mAh/g,容量保持率高达90.4％.此外,在2 A/g大电流密度下,NiS2/C电极的容量仍高于310 mAh/g表现出出色的倍率性能.借助XRD、SEM及TEM表征,分析发现包裹着NiS2纳米颗粒的碳纤维,作为良好的导电介质,既可以提高NiS2的导电性,也可缓解NiS2脱嵌过程中的体积膨胀,使得NiS2/C电极仍能保持自身的空间结构,有助于提高电池循环性能;另一方面,碳纤维的多孔结构为锂离子提供了通道,缩短了锂离子的传输路径,提高了锂离子输运速率,有利于电池倍率性能.
Preparation and lithium storage property of NiS2/porous carbon nanofiber composite electrode

carbon nanofibersNiS2electrospinninganodes for lithium-ion batterieselectrochemical performance

王金凯、王征宇、张佳乐、刘智、孟晓曼、王争东、王红康

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西安建筑科技大学 机电工程学院,西安 710055

西安交通大学 电气工程学院,西安 710049

碳纳米纤维 NiS2 静电纺丝 锂离子电池负极 电化学性能

陕西省自然科学基础研究计划西安建筑科技大学引进人才科研项目

2023-JC-QN-03791608721045

2024

10.3969/j.issn.1001-9731.2024.02.020

功能材料
重庆材料研究院 中国仪器仪表学会仪表材料学会

功能材料

CSTPCD北大核心
影响因子：0.918
ISSN：1001-9731
年,卷(期)：2024.55(2)
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