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Microporous bamboo biochar for lithium-sulfur batteries

Nano Research 2015年第1期8卷 129-139页

作者： Xingxing Gu Yazhou Wang Chao Lai Jingxia Qiu Sheng Li Yanglong Hou Wayde Martens Nasir Mahmood Shanqing Zhang Centre for Clean Environment and Energy Environmental Futures Research Institute Griffith School of Environment Gold Coast Campus Griffith University QLD 4222 Australia Department of Materials Science and Engineering College of Engineering Peking University Beijing 100871 China Science and Engineering Faculty Queensland University of Technology QLD 4001 Australia

Being simple, inexpensive, scalable and environmentally friendly, microporous biomass biochars have been attracting enthusiastic attention for application in lithium-sulfur （Li-S） batteries. Herein, porous bamboo biochar is activated via a KOH/annealing process that creates a microporous structure, boosts surface area and enhances electronic conductivity. The treated sample is used to encapsulate sulfur to prepare a microporous bamboo carbon-sulfur （BC-S） nanocomposite for use as the cathode for Li-S batteries for the first time. The BC-S nanocomposite with 50 wt.% sulfur content delivers a high initial capacity of 1,295 mA-h/g at a low discharge rate of 160 mA/g and high capacity retention of 550 mA-h/g after 150 cycles at a high discharge rate of 800 mA/g with excellent coulombic efficiency （995%）. This suggests that the BC-S nanocomposite could be a promising cathode material for Li-S batteries.

关键词： biochars lithium-sulfur batteries microporous structure bamboo carbon-sulfur composites

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