

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、由于具有極高的理論比容量(1675 mAh·g-1)、理論質量能量密度(2600 Wh·kg-1)和理論體積能量密度(2800 Wh·L-1),且價格低廉、環(huán)境友好,硫被認為是最具潛力的下一代鋰二次電池正極材料,鋰硫電池也成為了世界各國的研究熱點。然而,由于硫的導電性差,在充放電循環(huán)過程中會發(fā)生體積膨脹并伴隨有中間產(chǎn)物多硫化物在有機電解液中的溶解,從而導致硫的利用率低,鋰硫電池的循環(huán)性能差,這嚴重阻礙了鋰硫電池的實際應用。為了提高鋰硫電
2、池的綜合化學性能,本文設計并制備得到了硫/聚吡咯(S/PPy)復合材料、冷凍干燥石墨烯/硫復合材料(S@FD-rGO)以及硫@多孔碳/石墨烯三種復合材料(S@PC/FDGO),并采用充放電測試、XRD、SEM、TEM、熱重分析等標準方法對材料的形貌、結構、組成及電化學儲鋰性能研究等進行了研究,并得到以下結論:
(1)以五水合硫代硫酸鈉、硅酸乙酯以及吡咯為原料,通過優(yōu)化制備工藝,采用原位控制制備方法制備得到蛋黃-蛋殼結構的S/P
3、Py復合材料,該復合材料具有良好的電化學儲鋰性能。實驗結果表明:對自制的硫表面用十六烷基三甲基溴化銨修飾,然后原位水解制備得到制備S@SiO2核殼結構的前驅體,再原位聚合包覆PPy后去除SiO2中間層,即可成功制備得到蛋黃-蛋殼結構的S/PPy復合材料。對其結構、形貌及電化學儲鋰性能進行了表征與分析,結構表明,制備過程中SiO2中間層的量為25 wt.%SiO2、PPy包覆層的量為20 wt.%時,所得到的S/PPy復合材料具有最優(yōu)的電
4、化學儲鋰性能:100 mA·g-1的電流密度下首次充放電容量可達869.6/953.6 mAh·g-1,循環(huán)100圈后,充電容量保持在284.2 mAh·g-1。與未包覆PPy的純硫相比,循環(huán)穩(wěn)定性能得到明顯改善,中間產(chǎn)物多硫化物的溶解得到明顯抑制,性能的改善得益于S/PPy特別的蛋黃-蛋殼結構。
(2)將化學氧化方法制備得到的氧化石墨烯(GO)冷凍干燥后,與硫混合研磨并熱處理復合,通過優(yōu)化制備工藝,采用純固相法制備得到具有良
5、好儲鋰性能的冷凍干燥石墨烯/硫復合材料(S@FD-rGO)。實驗結果表明:硫含量為60 wt.%,經(jīng)過155℃×4 h+180℃×4 h熱處理得到的S@FD-rGO具有最優(yōu)的電化學儲鋰性能:首次充放電容量為521.0/792.2 mAh·g-1,循環(huán)200圈后放電容量仍達到384.4 mAh·g-1以上,容量保留率為48.5%,表現(xiàn)出良好的循環(huán)穩(wěn)定性,這是因為熱處理過程中部分硫將氧化石墨烯部分還原,提高了復合材料的導電性;同時,經(jīng)冷凍干
6、燥后的氧化石墨烯具有多孔結構,比表面積大,有利于與硫均勻復合和吸附充放電過程中的中間產(chǎn)物,抑制中間產(chǎn)物多硫化物的溶解。
(3)以線型酚醛樹脂為原料,經(jīng)六亞甲基四胺作固化、發(fā)泡后,高溫碳化得到多孔碳材料(PC),然后將其與硫、冷凍干燥氧化石墨烯(FDGO)采用合理的熔融復合工藝制備得到硫@多孔碳/石墨烯復合材料(S@PC/FDGO)。實驗結果表明:熔融復合過程中,先將硫與多孔碳材料熔融復合得到S@PC復合材料后,再對其進行FDG
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 鋰硫電池硫基復合正極材料的制備及性能研究.pdf
- 鋰硫電池正極材料的制備及其性能研究.pdf
- 鋰硫電池硫碳復合正極材料的制備及其性能的研究.pdf
- 硫基復合納米纖維的制備及其用于鋰硫電池正極材料研究.pdf
- 石墨烯基鋰硫電池正極材料的制備及性能研究.pdf
- 沸石基鋰硫電池正極材料的制備及其電化學性能研究.pdf
- Li-S電池硫基正極材料的制備、表征和性能研究.pdf
- 鎳硫基復合物正極材料的制備研究.pdf
- 鋰硒-硫電池正極材料的制備及其儲能性能的研究.pdf
- 石墨烯基鋰硫電池正極材料制備及其電化學性能研究.pdf
- 高性能鋰硫電池正極材料的制備及性能.pdf
- 鉬摻雜炭氣凝膠正極材料制備及其鋰硫電池性能的研究.pdf
- 鋰-硫電池正極材料的制備及其電化學性能研究.pdf
- 鋰硫電池硫基正極的制備與電化學性能研究.pdf
- 鋰硫電池碳-硫正極材料的設計制備和性能研究.pdf
- 高性能多孔硫復合正極材料的制備及性能研究.pdf
- 鋰硫電池硫-碳復合正極材料的制備及其電化學性能.pdf
- 石墨烯-硫復合正極材料的制備和性能研究.pdf
- 硫-石墨烯復合正極材料的制備及性能研究.pdf
- 鋰硫電池中碳-硫復合正極材料的制備與性能研究.pdf
評論
0/150
提交評論