Li-S電池硫基正極材料的制備、表征和性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)鋰離子電池相比，鋰硫二次電池具有能量密度高、資源豐富、成本低、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，從而引起了人們廣泛的關(guān)注。但單質(zhì)硫的導(dǎo)電性較差，其放電產(chǎn)物易溶于有機(jī)電解液，導(dǎo)致鋰硫二次電池存在活性物質(zhì)利用率較低及循環(huán)穩(wěn)定性較差等問(wèn)題，從而制約了鋰硫電池的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)并合成了幾種新型的鋰硫電池用硫基正極材料，并采用X射線粉末衍射(XRD)、紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)等測(cè)試手段對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌表

2、征，利用恒電流充放電、循環(huán)伏安和交流阻抗等技術(shù)測(cè)試了目標(biāo)材料的電化學(xué)性能，研究了材料組成、合成條件等對(duì)材料電化學(xué)性能的影響，主要內(nèi)容包括:
　　利用還原石墨烯(rGO)對(duì)凹凸棒進(jìn)行表面包覆改性，并將其與硫復(fù)合合成了ATP@rGO/S復(fù)合材料。研究發(fā)現(xiàn)ATP@rGO/S復(fù)合材料中單質(zhì)硫分布均勻，當(dāng)石墨烯含量為2％時(shí)復(fù)合材料具有最佳電化學(xué)性能，在0.2C倍率下首次放電比容量為873.6 mAh/g，100次循環(huán)后放電比容量仍保持388

3、.9 mAh/g，而單質(zhì)硫在0.2C倍率下首次放電比容量?jī)H為380.9 mAh/g，100次循環(huán)后放電比容量?jī)H有133.5mAh/g。
　　分別利用氧化石墨烯(GO)和還原石墨烯對(duì)蠶絲纖維表面進(jìn)行包覆，經(jīng)高溫碳化和KOH活化制備了活性碳@石墨烯(AC@GNs)復(fù)合纖維材料。采用固相法合成了AC@GNs/S復(fù)合材料，并用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)對(duì)材料進(jìn)行進(jìn)一步修飾和優(yōu)化性能?？疾炝瞬煌蚝俊⑹┘癙VP包覆量對(duì)材料儲(chǔ)能性能的影響