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1、商業(yè)化的鋰離子電池因無污染,能量密度高,已經(jīng)應(yīng)用到了人類生活的各個方面。然而,隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展,鋰離子電池已經(jīng)難以滿足人們對高能量密度電池體系的需求。具有高能量密度的新型鋰二次電池,如:鋰-硒電池、鋰-硫電池等成為目前的研究熱點。單質(zhì)硫和硒為同主族元素,均具有體積能量密度高,在自然界的豐度高,對環(huán)境友好等優(yōu)勢,但是二者導(dǎo)電性差,在與鋰反應(yīng)時會產(chǎn)生易溶于電解液的中間產(chǎn)物,引起的穿梭效應(yīng),導(dǎo)致電池體系面臨循環(huán)穩(wěn)定性差的問題。本文我們通過簡
2、單的方法制備合成了以硫和硒為活性物質(zhì)的硫/硒-碳復(fù)合正極材料,解決了電池體系中活性物質(zhì)導(dǎo)電性差問題,且多孔碳基底對正極活性物質(zhì)及中間產(chǎn)物具有固定作用,因而抑制了穿梭效應(yīng),實現(xiàn)了比較好的電池性能。
鋰-硫電池能量密度為目前商業(yè)化的鈷酸鋰電池的七倍左右,具有極大的應(yīng)用潛力。然而,元素硫?qū)щ娦圆钜约岸嗔蚧锏摹按┧笮?yīng)”影響了鋰-硫電池的商業(yè)化。我們將硫負載至內(nèi)均勻嵌有科琴黑顆粒的高導(dǎo)電性分級多孔碳材料制中備出復(fù)合硫正極材料,在鋰-
3、硫電池中展現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能,在0.5C的倍率下,首圈放電1783 mAh g-1,倍率下循環(huán)100圈依然持有963 mAh g-1的可逆比容量,在2C的高倍率下循環(huán)300圈以后依然持有555 mA h g-1的可逆比容量。該材料的分級多孔結(jié)構(gòu),提高了硫的負載量,內(nèi)嵌的科琴黑在多孔碳中形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),提高了正極導(dǎo)電性,改善了正極反應(yīng)的動力學(xué)。
鋰-硒電池與鋰-硫電池體積能量密度相當(dāng),也是目前的研究熱點。我們將單質(zhì)硒負載入椰殼
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