沥青多孔炭@C3N4复合载硫体制备及锂硫电池电化学性能

摘要：

锂硫电池具有比容量高、能量密度大、环境友好等优点,是一种有前途的储能体系,但穿梭效应和导电性差等问题严重限制锂硫电池的发展.通过模板法制备了沥青多孔碳材料,通过与尿素混合后高温分解,成功制备了沥青多孔炭与C3N4的复合载硫材料(AC/C3N4).沥青多孔碳比表面积大、孔隙率高且导电性良好,有利于对多硫化物的捕获和电解质的渗透,加速了Li+和电子的传输.极性C3N4粘附在多孔碳表面和孔隙,有效提高材料对可溶性多硫化锂(Li2Sx,4≤x≤8)的吸附和催化,减少穿梭效应,保证了长循环的稳定性.载硫后获得的正极材料(AC/C3N4/S)在1 C电流密度下的首次放电容量为857 mA·h/g,循环400圈后容量仍剩余507 mA·h/g.在2 C电流密度下循环500圈后容量仍剩余495 mA·h/g,每圈容量衰减率为0.04％,具有良好的大电流循环性能.AC/C3N4/S在0.2、0.5、1.0、2.0、4.0 C和0.2 C电流密度下平均放电比容量为986、815、736、640、520 mA·h/g和859 mA·h/g,倍率性能良好.

关键词：锂硫电池、氮化碳、多孔炭、复合材料

所属期刊栏目：52

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;辽宁省教育厅基本科研项目;辽宁省教育厅基本科研项目;辽宁省应用基础研究计划项目

在线出版日期：2024-01-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：30-45