室溫鈉硫二次電池的電化學(xué)性能研究.pdf

1、室溫鈉硫電池因其高能量密度，低成本等特點(diǎn)作為大規(guī)模電能存儲(chǔ)應(yīng)用而備受關(guān)注。但是，硫的絕緣性，以及多硫化物在電解液中的溶解，導(dǎo)致循環(huán)壽命短，庫倫效率和可逆容量較低等問題，仍然是室溫鈉硫電池的主要挑戰(zhàn)。碳材料因?yàn)楦邔?dǎo)電性，高比表面積，豐富的微孔結(jié)構(gòu)，以及儲(chǔ)量豐富，與硫復(fù)合成為較有潛力的正極材料；而碳酸乙烯亞乙酯(VEC)作為一種有前途的電解液添加劑，有利于形成穩(wěn)定的 SEI膜，可以有效的抑制室溫鈉硫電池中多硫化物的穿梭效應(yīng)，提高電化學(xué)性能。

2、本論文選用碳材料與升華硫合成正極材料，VEC為添加劑配置電解液，來提高室溫鈉硫電池的電化學(xué)性能。
　　首先，通過YP-50F碳材料與硫復(fù)合為正極材料，在1M NaClO4 EC+PC（v/v=1:1)常規(guī)電解液中加入成膜添加劑 VEC為電解液。結(jié)果表明，當(dāng)加入VEC后，電池的容量有了明顯提升，放電比容量從936 mAh g-1提高到1650 mAh g-1。說明VEC添加劑有利于形成穩(wěn)定的SEI膜，可以有效的抑制多硫化物的穿梭效應(yīng)

3、，提高電池的容量。其次，對(duì)比了加入不同劑量VEC的電解液的電化學(xué)性能。結(jié)果表明，在前40周電池容量都得到了明顯的提升，說明形成的SEI膜可以有效的抑制穿梭效應(yīng)。但是加入VEC的劑量不同，電池的循環(huán)穩(wěn)定性也不同：加入3％ VEC的電解液，不僅有效的提高了電池的容量，而且循環(huán)穩(wěn)定性也較好，循環(huán)100周后，容量保持率為84.6%；而加入1%和5%VEC的電解液，電池循環(huán)40周后，容量衰減嚴(yán)重，循環(huán)100周后，容量保持率分別為28%和30%。最

4、后，比較了不同碳材料制備的碳/硫復(fù)合材料的電化學(xué)性能。將YP-50F碳材料與XFP01碳材料，分別與升華硫進(jìn)行復(fù)合，制備得到兩種碳/硫正極材料，使用加入3%VEC的電解液。結(jié)果表明，制備的碳/硫復(fù)合材料的電化學(xué)性能會(huì)隨著碳材料的不同而發(fā)生變化。YP-50F-S復(fù)合材料的可逆容量為1651 mAh g-1，而XFP01-S復(fù)合材料的可逆容量為1450 mAh g-1，但是XFP01碳材料的嵌鈉比容量高于YP-50F碳材料。說明碳材料自身的