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剑麻生物质多孔碳/硫复合电极材料的制备及性能

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为解决锂硫(Li-S)电池在实际应用中S和Li2S2/Li2S不导电、体积膨胀和多硫化物的"穿梭效应"等问题,本次试验采用化学活化法制备剑麻基生物碳(AC),熔融扩散法制备碳/硫复合正极材料(ACS),因多壁碳纳米管(MWCNTs)具有独特的三维结构,可以抑制多硫化物的穿梭效应,将其作为隔膜涂层(YTC).试验结果表明,在0.10 C倍率下,YTC电池的初始放电容量为974.3 mAh·g-1,循环200圈后容量保持在622 mAh ·g-1.进一步说明在隔膜上涂覆MWCNTs与正极材料结合,可提高材料导电性和抑制多硫化物的穿梭效应,表现出良好的循环性能和库伦效率.
Preparation and Properties of Porous Carbon from Sisal Hemp/Sulfur Composite Electrode Materials
Sisal-based biological carbon(AC)was prepared with chemical activation method and carbon/sul-fur composite cathode material(ACS)was prepared with melting diffusion method to solve the problems of non-conductivity and volume expansion of S and Li2S2/Li2S,and"shuttle effect"of polysulfide in the practi-cal application of lithium sulfur(Li-S)batteries.Featured a unique three-dimensional structure,multi-walled carbon nanotubes(MWCNTs)were taken as diaphragm coating(YTC)to restrain the shuttle effect of polysul-fide.The results showed that the initial discharge capacity of YTC battery was 974.3 mAh·g-1 at 0.10 C rate,and remained 622 mAh·g-1 after 200 cycles,indicating that coating MWCNTs on diaphragm combined with positive electrode material could improve the conductivity of the material and inhibit the shuttle effect of polysulfide,showing good cycling performance and coulomb efficiency.

Li-S batterypolysulfidepositive electrode materialdiaphragm coating

柴英杰、雷紫杰、王利江、李巍、李博文、王薇妍、赵夏雨、赵桐、韩璐、张志伟、沈星星、蔡爱军

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河北科技师范学院化学工程学院,河北秦皇岛,066600

河北科技师范学院海洋资源与环境学院,河北秦皇岛,066600

Li-S电池 多硫化物 正极材料 隔膜涂层

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2024

10.3969/J.ISSN.1672-7983.2024.01.008

河北科技师范学院学报
河北科技师范学院

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影响因子：0.414
ISSN：1672-7983
年,卷(期)：2024.38(1)
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