微孔碳＠硫复合材料的制备及其锂硫电池性能.pdfVIP

2015年 3月 化 学 研 究 185 第 26卷 第 2期 CHEM ICAL RESEARCH http：／／hxya．cbpt．cnki．net 微孔碳@硫复合材料的制备及其锂硫 电池性能 罗 艳，曹洁明 ，李念武，张松涛，姬广斌 (南京航空航天大学 ，材料科学与技术学 院，纳米材料研究所 ，江苏 南京 210016) 摘 要：针对锂硫 电池研究中硫单质 电导率低和多硫化锂易溶解于电解液的问题 ，制备了一种核壳结构的碳纳 米管 (CNT@c)作为硫载体 ，碳纳米管外壳包覆的碳层 中的微孔能吸附多硫化锂 ，从而抑制多硫离子扩散 ．x射 线衍射 (XRD)，透射电子显微镜 (TEM)和扫描 电子显微镜 (SEM)表征结果表 明硫均匀负载在核壳结构碳纳米 管上．电化学测试结果表明这种核壳结构的复合材料有较高容量和 良好 的循环性能． 关键词 ：锂硫电池 ；核壳结构 ；碳纳米管 ；微孔 ；硫 中图分类号 ：TM912．9；TQ152 文献标志码 ：A 文章编号 ：1008—1011(2015)02—0185—06 Preparationofmicroporouscarbon@sulfurcompositeand itsperformanceforlithium—sulfurbattery LUO Yan，CAO Jieming ，LINianwu，ZHANG Songtao，JIGuangbin (NanomaterialsResearchInstitute，CollegeofMaterialsScienceandTechnology，NanjingUniversity ofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，Jiangsu，China) Abstract：Thedevelopmentoflithium—sulfurbatteryhasbeenhinderedbythepoorconductivity ofsulfurandthedissolution oflithium polysulfidesin theelectrolyte．Inthispaper，thecore— shellstructurednanotube(CNT@C)wasdesignedtoovercometheseshortcomings．Theas— preparedCNT@Ccanimprovetheconductivityofsulfurandrestrainthediffusionofpolysul— fideionsbymicroporouscarboncoatingaswel1．X—raydiffraction (XRD)，transmission elec— tronmicroscopy (TEM )andscanningelectronmicroscopy (SEM )wereusedtomeasurethe nanocomposites．Theresultsindicated thatelementalsulfurwasuniformlydistributedacross thecore—shellcarbon nanotube．Theelectrochemicalexperimentshowed thatthecore—shell compositehashighcapacityandgoodcycleperformance． Keywords：lithium—sulfurbattery；core—shellstructure；carbonnanotube；micropores；sulfur 经过近 3O年 的发展锂离子 电池取得 了巨大的 普通商用锂离子电池 的 5倍 以上 ，远 高于 目前 的正 商业成就 ，然而