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基于电沉积导电高分子改性硫电极的li-s电池

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工程塑料应用 2016年第6期44卷 11-14,40页

作者：仲玉娇刘振郑祥袁宁一丁建宁常州大学材料科学与工程学院江苏省光伏科学与工程协同创新中心江苏常州213164

采用电化学法,在硫电极表面沉积一层聚(3,4–乙烯二氧噻吩)薄膜,并研究了相关锂–硫(li-s)电池的电化学性能。结果表明,这种简单的电化学方法容易实现在整个硫电极表面制备一层致密、均匀、厚度可控的导电高分子薄膜,并且显著提高li-s... 详细信息

采用电化学法,在硫电极表面沉积一层聚(3,4–乙烯二氧噻吩)薄膜,并研究了相关锂–硫(li-s)电池的电化学性能。结果表明,这种简单的电化学方法容易实现在整个硫电极表面制备一层致密、均匀、厚度可控的导电高分子薄膜,并且显著提高li-s电池的循环稳定性。其中,薄膜电沉积500次时,其改性硫电极的初始放电比容量为955 m Ah/g,在放电电流密度为900 m A/g时,800次充放电循环后比容量为590 m Ah/g,即每个循环的容量损失率仅为0.047%。

关键词：电化学法导电高分子 li-s电池电化学性能

金属硼化物在li-s电池正极载体材料中的研究进展

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有色金属工程 2021年第11期11卷 137-152页

作者：秦英太张永超朱晓东青岛科技大学化工学院山东青岛266042

锂硫(li-s)电池因其高的能量密度、较低的生产成本和环境友好性能而受到广泛关注。其中正极载体材料的合理设计与合成成为解决当前li-s电池所面临的缓慢反应动力学、实际电池容量及库伦效率低及循环稳定性不足的关键。金属硼化物对多硫... 详细信息

锂硫(li-s)电池因其高的能量密度、较低的生产成本和环境友好性能而受到广泛关注。其中正极载体材料的合理设计与合成成为解决当前li-s电池所面临的缓慢反应动力学、实际电池容量及库伦效率低及循环稳定性不足的关键。金属硼化物对多硫化物因具有良好的化学吸附/催化性能,从而在li-s电池正极载体材料中得到广泛关注。详细介绍了一系列典型金属硼化物如MgB_(2)、Co_(2)B、TiB_(2)、MoB_(x)、ZrB_(2)在li-s电池正极载体材料中的应用,阐述了不同材料提高li-s电池性能的方法和策略,并且深入分析了其独特的电化学作用机制,为设计与合成li-s电池用金属硼化物高效正极载体材料提供指导。

关键词： li-s电池正极载体材料金属硼化物电化学性能作用机制

li-s电池正极复合材料的制备及其性能研究

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Li-S电池正极复合材料的制备及其性能研究

作者：周矗合肥工业大学

学位级别：硕士

li-s电池具有较高的理论能量密度、原料廉价和环境友好等优点,被认为是最具发展潜力的新型高容量储能电池体系之一。但单质硫和放电最终产物的电绝缘性以及中间产物的易溶性,造成li-s电池存在活性物质利用率低及循环稳定性较差等问题。... 详细信息

li-s电池具有较高的理论能量密度、原料廉价和环境友好等优点,被认为是最具发展潜力的新型高容量储能电池体系之一。但单质硫和放电最终产物的电绝缘性以及中间产物的易溶性,造成li-s电池存在活性物质利用率低及循环稳定性较差等问题。本文对li-s电池正极材料进行改性研究,设计不同类型的正极材料以期能够改善li-s电池性能。主要开展了以下研究工作(1) 采用乙炔黑(AB)、导电石墨Ks6和球磨后碳纳米管(CNT)分别与单质硫复合得到不同碳结构的s/C复合正极材料。结果表明：s：AB=4：1时,s/AB复合正极材料在0.1C的放电倍率下首次放电容量最高,达899.86mAh/g,但20次循环后,库仑效率仅为38.45%,说明乙炔黑(AB)的颗粒状结构不能有效防止li-s电池活性物质的损失。3种结构碳材料中,碳纳米管更适合作为li-s电池正极复合材料,s/CNT复合材料在0.1C的放电倍率下首次放电高达1286mAh/g,明显优于其他2种碳材料的电化学性能。(2) 单质硫分别于纳米二氧化钛(Ti02)、阳极氧化制备的二氧化钛纳米管(TNT)复合得到s/TiO2、s/TNT复合正极材料。研究表明：s/TiO2复合正极材料性能优异,s作为活性物质贡献的首次放电容量约为1020mAh/g,第3次循环时,s作为活性物质贡献放电容量仍保持首次的85%左右;s/TNT复合正极材料性能一般,s作为活性物质贡献的首次放电容量约为720mAh/g,第3次循环时,s作为活性物质贡献放电容量降至首次的65%左右。(3) 采用硬模板法合成介孔碳(MC)材料与硫复合制备的s/MC复合材料,0.1C放电倍率下,首次放电比容量高达1065mAh/g,50次循环后放电比容仍为565.20mAh/g。

关键词： li-s电池乙炔黑碳纳米管纳米二氧化钛介孔碳

li-s电池多孔正极复合材料的制备及性能研究

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Li-S电池多孔正极复合材料的制备及性能研究

作者：左敏合肥工业大学

学位级别：硕士

li-s电池是以元素硫或硫化物为正极,金属锂为负极的二次电池。li-s电池的理论比容量高达1675 mAh/g,理论能量密度为2600 Wh/Kg,被认为是未来最有希望的储能装置。此外,元素硫在地壳中储量丰富、价格低廉、环境友好等优点。然而,li-s电... 详细信息

li-s电池是以元素硫或硫化物为正极,金属锂为负极的二次电池。li-s电池的理论比容量高达1675 mAh/g,理论能量密度为2600 Wh/Kg,被认为是未来最有希望的储能装置。此外,元素硫在地壳中储量丰富、价格低廉、环境友好等优点。然而,li-s电池目前仍面临着许多问题：(1)单质硫不导电,导致正极材料电导率差;(2)单质硫与锂反应生成多硫化锂易溶解在电解液中,形成“穿梭效应”,使活性物质利用率降低和电池循环稳定性变差,并在锂负极上形成硫化锂枝晶沉淀,易戳破隔膜;(3)硫被还原成多硫化锂,体积膨胀70%。本文通过改变硫碳正极材料的结构和金属氧化物掺杂来改善li-s电池的性能。主要从以下几个方面开展研究工作：(1)通过硬模板法制备多孔碳,改变硫碳的质量配比,研究硫碳比对li-s电池硫碳复合正极材料的影响。结果表明：s：C=4：1时,硫碳复合正极材料装配成的电池在0.2 C的放电倍率下首次放电容量为1390 mAh/g,100次循环后仍能保持520 mAh/g,循环稳定性在三种配比中最佳(s：C=3：1、4：1、5：1)。(2)以葡萄糖为碳源,纳米碳酸钙为模板制备不同模板比例的多孔碳,研究模板比例对li-s电池硫碳复合正极材料的影响。结果表明,葡萄糖：碳酸钙=4：4制备的碳材料比表面积最大(1437.51 m2/g),与硫复合后的正极材料装配成的电池,在0.1C的放电倍率下,首次放电容量最高(1480 mAh/g),100次充放电循环后仍能保持600 mAh/g。(3)分别以葡萄糖和聚乙烯醇为碳源先驱体,按相同的模板比例制备多孔碳材料,实验发现,葡萄糖为碳源制备的多孔碳材料,与硫复合后的正极材料装配成的电池性能更优越,在0.2 C的放电倍率下,首次放电容量为1390 mAh/g,100次充放电循环后仍能保持520 mAh/g。(4)在s/C正极材料中掺入不同含量的Cu20,结果表明掺入Cu20的正极材料装配的电池其循环稳定性得到了较好的提高,其中Cu20掺入量为10%的正极材料(MC-Cu2O(10%)-s)的电池电化学性能最佳,在0.2 C的放电倍率下,首次放电容量为1500 mAh/g,100次循环后仍能保持700 mAh/g。

关键词： li-s电池多孔碳纳米氧化亚铜硫/碳复合材料电化学性能

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硫碳比对li-s电池性能的影响

电工材料 2016年第6期 3-7页

作者：谢毅张冰清宿一晓梁宇合肥工业大学材料科学与工程学院合肥230009

分别制备硫碳比为6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的li-s电池正极材料。采用XRD分析了这4种正极材料的成分结构,用场发射扫描电子显微镜观察了它们的形貌,利用交流阻抗谱、循环伏安和电池充放电测试电池的电化学性能。结果表明:正极材料s∶C=8∶... 详细信息

分别制备硫碳比为6∶4、7∶3、8∶2、9∶1的li-s电池正极材料。采用XRD分析了这4种正极材料的成分结构,用场发射扫描电子显微镜观察了它们的形貌,利用交流阻抗谱、循环伏安和电池充放电测试电池的电化学性能。结果表明:正极材料s∶C=8∶2时,电池在0.2 C放电倍率下,首次放电容量为1299 m Ah/g,100次循环后仍能保持570 m Ah/g左右,经过20次循环后电池的库仑效率仍稳定在99%左右,性能明显优于其他3种正极材料组成的电池。

关键词： li-s电池升华硫多孔碳放电量循环特性库仑效率

Zif-67/MXene复合材料在li-s电池中的应用研究

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Zif-67/MXene复合材料在Li-S电池中的应用研究

剑麻生物质多孔碳/硫复合电极材料的制备及性能

中国化学会第十届全国无机化学学术会议

作者：温彩莹李兴宇李会峰北京师范大学化学学院

锂硫电池具有2600 Wh kg

关键词： Zif-67 MXene li-s电池

来源： cnki会议评论

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河北科技师范学院学报 2024年第1期38卷 62-70页

作者：柴英杰雷紫杰王利江李巍李博文王薇妍赵夏雨赵桐韩璐张志伟沈星星蔡爱军河北科技师范学院化学工程学院河北秦皇岛066600 河北科技师范学院海洋资源与环境学院河北秦皇岛066600

为解决锂硫(li-s)电池在实际应用中s和li_(2)s_(2)/li_(2)s不导电、体积膨胀和多硫化物的“穿梭效应”等问题,本次试验采用化学活化法制备剑麻基生物碳(AC),熔融扩散法制备碳/硫复合正极材料(ACs),因多壁碳纳米管(MWCNTs)具有独特的三... 详细信息

为解决锂硫(li-s)电池在实际应用中s和li_(2)s_(2)/li_(2)s不导电、体积膨胀和多硫化物的“穿梭效应”等问题,本次试验采用化学活化法制备剑麻基生物碳(AC),熔融扩散法制备碳/硫复合正极材料(ACs),因多壁碳纳米管(MWCNTs)具有独特的三维结构,可以抑制多硫化物的穿梭效应,将其作为隔膜涂层(YTC)。试验结果表明,在0.10 C倍率下,YTC电池的初始放电容量为974.3 mAh·g^(-1),循环200圈后容量保持在622 mAh·g^(-1)。进一步说明在隔膜上涂覆MWCNTs与正极材料结合,可提高材料导电性和抑制多硫化物的穿梭效应,表现出良好的循环性能和库伦效率。

关键词： li-s电池多硫化物正极材料隔膜涂层