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锂硫电池中CNTs-CNFs夹层对多硫化物的捕获和加速转化机理

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为有效抑制多硫化锂(LiPSs)的穿梭效应，通过静电纺丝、电化学沉积和化学气相生长技术在碳纳米纤维(CNFs)上垂直生长碳纳米管(CNTs)，开发了一种超薄、轻质的多功能三维多层交联碳纳米纤维-碳纳米管(CNTs-CNFs)夹层，并研究CNTs-CNFs对锂硫电池(LSBs)电化学性能的影响。研究结果表明:CNTs-CNFs薄膜优异的导电性和丰富的孔隙结构为LSBs提供了均匀的导电网络和LiPSs的吸附过滤屏障，与无夹层相比，含有CNTs-CNFs夹层的电池具有更优异的容量保持率和循环稳定性，在0。2 C电流密度下具有1 296。7mA·h/g的初始放电比容量，在100次循环后仍能提供了 864。7 mA·h/g的放电比容量，容量保持率为66。68％。
Capture and accelerated conversion mechanism of polysulfides by CNTs-CNFs interlayer in lithium-sulfur batteries
In order to effectively suppress the shuttle effect of lithium polysulfides(LiPSs),carbon nanotubes(CNTs)were vertically grown on carbon nanofibers(CNFs)by electrospinning,electrochemical deposition and chemical va-por growth techniques.An ultra-thin,lightweight multi-functional three-dimensional cross-linked carbon nanofibers-carbon nanotubes(CNTs-CNFs)interlayer was developed to study the effect of CNTs-CNFs on the electrochemical properties of lithium-sulfur batteries(LSBs).The research results indicate that the excellent conductivity and abundant pore structure of CNTs-CNFs film provide uniform conductive network for LSBs and adsorption filtration barrier for LiPSs.Compared with the battery without interlayer,the battery with CNTs-CNFs interlayer has better capacity retention and cycle stability.It has an initial specific discharge capacity of 1 296.7 mA·h/g at a current density of 0.2 C,and can still provide a specific discharge capacity of 864.7 mA·h/g after 100 cycles,and the capacity retention rate is 66.68％.

lithium polysufide(LiPSs)carbon nanofibers-carbon nanotubes(CNTs-CNFs)interlayer3D multilayer cross-linkedlithium-sulfur batteries(LSBs)

陈磊、袁业辉、宋瑞、张超

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天津工业大学纺织科学与工程学院,天津 300387

多硫化锂(LiPSs) 碳纳米纤维-碳纳米管(CNTs-CNFs) 夹层 三维多层交联 锂硫电池(LSBs)

中国博士后科学基金资助项目中国博士后科学基金资助项目

2018M6402402019T120189

2024

10.3969/j.issn.1671-024x.2024.04.008

天津工业大学学报
天津工业大学

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CSTPCD北大核心
影响因子：0.404
ISSN：1671-024X
年,卷(期)：2024.43(4)