碳在鋰硫電池負(fù)極材料中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文將研究重點(diǎn)放在鋰硫電池負(fù)極，分別以純穩(wěn)態(tài)鋰粉(SLMP)、摻雜不同含量的硬碳和中間相碳微球(MCMB)為鋰硫電池負(fù)極材料，在手套箱中進(jìn)行負(fù)極片的制備，以探索穩(wěn)態(tài)鋰粉負(fù)極摻碳的最佳含量和電池的最優(yōu)電化學(xué)性能，并與使用普通鋰箔做負(fù)極的鋰硫電池性能進(jìn)行對比。研究結(jié)果顯示:
　　(1)、相比普通鋰箔鋰硫電池，使用純穩(wěn)態(tài)鋰粉做負(fù)極的鋰硫電池在倍率循環(huán)過程中的大電流密度下，比容量提升了200％;首次放電比容量為1132.3mAh/g，且首

2、次充放電電位差降低了0.1V，可逆性增強(qiáng)。在恒流循環(huán)性能中，200mA/g電流密度下進(jìn)行50次循環(huán)，穩(wěn)態(tài)鋰粉電池比容量相比較高且曲線下降較緩，在1000mA/g電流密度進(jìn)行60次循環(huán)，穩(wěn)態(tài)鋰粉電池比容量約是普通鋰箔電池的兩倍。
　　(2)、在穩(wěn)態(tài)鋰粉中摻雜不同含量硬碳，結(jié)果顯示，添加10％、20％和30％硬碳時(shí)，電池首次充放電過充基本消失，且倍率循環(huán)性能相比純穩(wěn)態(tài)鋰粉電池有了進(jìn)一步的提高，尤其是添加30％硬碳時(shí)，電池在各電流密度下

3、比容量相對較高。添加20％硬碳的鋰硫電池，首次放電比容量高達(dá)1300.9mAh/g，在200mA/g、500mA/g和1000mA/g電流密度下，連續(xù)充放電80次的循環(huán)穩(wěn)定性提升，且比容量高，表現(xiàn)出了最好的循環(huán)性能。添加40％硬碳時(shí)，電池各項(xiàng)電化學(xué)性能較差，說明此時(shí)硬碳含量已過量。
　　(3)、與純穩(wěn)態(tài)鋰粉電池相比，穩(wěn)態(tài)鋰粉負(fù)極添加20％MCMB的鋰硫電池倍率循環(huán)性能優(yōu)異，電池穩(wěn)定性和比容量提升，表現(xiàn)出了較好的倍率性能。在500m