多孔铁镍普鲁士蓝改性硫正极增强锂硫电池性能

作     者：卫丹 张玉龙 韩小娟 陈立新 

作者机构：陕西国际商贸学院医药学院 西安建筑科技大学材料科学与工程学院 西北工业大学化学与化工学院 

出 版 物：《储能科学与技术》 (Energy Storage Science and Technology)

年 卷 期：2025年

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：多孔铁镍普鲁士蓝 硫宿主 穿梭效应 锂硫电池 

摘      要：本文采用原位氨水刻蚀制备多孔铁镍普鲁士蓝(FeNiP-NH3)，通过调节刻蚀条件控制铁镍普鲁士蓝的孔结构与孔性能。随着刻蚀时间的延长，孔洞逐渐变大。当氨水刻蚀时间为60 min时，多孔FeNiP-NH3作为硫宿主材料能够有效增强锂硫电池的电化学性能，在0.1、0.2、0.5、1和2 C下的初始放电比容量分别为887.2、541.7、466.5、402.7、318.6 mAh/g。在0.2 C长循环中，初始放电比容量为632.7 mAh/g，循环至100圈时放电比容量维持在456.9 mAh/g，容量保持率为72.2%，表明其具有良好的循环稳定性和更快的氧化还原反应动力学。多孔铁镍普鲁士蓝改性硫正极增强锂硫电池性能得益于独特的结构特征，多孔结构增加了铁镍普鲁士蓝的比表面积，暴露的大量的铁镍金属活性位点能够与多硫化物相结合实现吸附作用，从而有效捕获多硫化锂，抑制穿梭效应；开放的多孔结构不仅能够缓解硫的嵌入和缓解循环过程产生的体积膨胀问题，从而延长电极的循环寿命和稳定性，而且有利于电解液的渗透，为锂离子的扩散提供了便捷的路径，有利于离子的扩散和传输。