引用本文:刘北元,谢朝香,崔志兴,刘琦,李纯莉,赵志坤,穆道斌.氮掺杂多孔碳纤维改性锂硫电池正极材料[J].上海航天,2020,37(2):69-74.
【打印本页】   【下载PDF全文】     
本文已被:浏览 47次   下载 51
分享到: 微信 更多
氮掺杂多孔碳纤维改性锂硫电池正极材料
刘北元1,谢朝香2,崔志兴3,刘 琦1,李纯莉1,赵志坤1,穆道斌1
1.北京理工大学 材料学院,北京100081;2.上海空间电源研究所,上海200245;3.中国航天科技集团有限公司 无人机系统工程研究所,北京100094
摘要:
锂硫电池具有高比能量密度,在航空航天、无人机等电源系统应用方面受到了广泛关注。但是其本身也存在一些问题,如电池正极材料反应前后体积膨胀、导电性差和容量衰减迅速等,这些均限制了其应用推广。本文通过引入氮掺杂多孔碳纤维作为硫正极材料载体来改善其性能。一方面,碳纤维能提供大的反应比表面积和相互交织的导电网络,有效促进了活性材料之间的电化学反应;另一方面,氮原子掺杂和表面孔的存在,增强了对反应中间产物多硫化锂的吸附性,使得电极循环稳定性得到提高。研究结果表明:改性后含硫正极在167.5 mA.g-1电流密度下,初始放电比容量达到1 078.3 mAh.g-1,经过100周充放电循环后,容量可保持在525.4 mAh.g-1,平均每周容量衰减率为0.5%;当电流密度增大到1 675 mA.g-1时,放电比容量仍可以达到502.3 mAh.g-1,表现了良好的循环稳定性和倍率性能。
(1.School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2.Shanghai Institute of Space Power‑Sources, Shanghai 200245, China;3.Research Institute of UAV System Engineering, China Aerospace Science and Technology Group Co., Ltd., Beijing 100094, China)

分享按钮