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Polyaniline-modified cetyltrimethylammonium bromide- graphene oxide-sulfur nanocomposites with enhanced performance for lithium-sulfur batteries

引用

Nano Research 2014年第9期7卷 1355-1363页

作者： Yongcai Qiu Wanfei Li Guizhu Li Yuan Hou Lisha Zhou Hongfei Li Meinan Liu Fangmin Ye Xiaowei Yang Yuegang Zhang i-LAB Suzhou Institute of Nano-Tech and Nano-Bionics Chinese Academy of Sciences Suzhou 215123 China

Conductive polymer coatings can boost the power storage capacity of lithiumsulfur batteries. We report here on the design and preparation--by combining a facile and green chemical deposition method with an oxidative polymerization approach--of polyaniline （PANI）-modified cetyltrimethylammonium bromide （CTAB）-graphene oxide （GO）-sulfur （S） nanocomposites with significantly enhanced performance in lithium-sulfur batteries. Such conductive polymer modified CTAB-GO-S nanocomposites as sulfur cathode materials can deliver high specific discharge capacities and long-term cycling performance, i.e., -970 mAh-g-1 at 0.2 C and -715 mAh-g-1 after 300 cycles, -820 mAh.g-1 at 0.5 C and -670 mAh.g-1 after 500 cycles, -770 mAh.K at 1 C and -570 mAh.g-~ after 500 cycles. The capacity decay was as low as 0.036% per cycle at 0.5 C, and 0.051% per cycle at 1 C. Under the same condition, batteries using PANI-modified CTAB-GO-S as cathodes exhibited higher specific capacity and higher average coulombic efficiency compared with CTAB-decorated GO-S and GO--S nano- composites. The improved performance can be attributed to the lower charge transfer resistance and the alleviated dissolution of polysulfides in the PANI- modified CTAB-GO-S cathodes.

关键词： polyaniline graphene oxide-sulfur lithium-sulfur batteries long-term cycling

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