基于碳纳米纤维的三明治自由立式阴极,用于高性能硫电池
Jiaojiao Xia1, Peng Xu1,2, Wei Wang3
1College of Materials and Metallurgy, Guizhou University, Guiyang 550025, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|July 16, 2024
概括
使用碳纳米管和纳米纤维的新型自立阴极通过减少容量退化和提高效率来提高硫 (Li-S) 电池性能. 这种新的电极设计为高性能Li-S电池提供了有前途的解决方案.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 硫 (Li-S) 电池面临诸如容量降低和穿效应等挑战,限制了商业用途.
- 开发稳定高效的电极对于推进Li-S电池技术至关重要.
研究的目的:
- 设计和制造一种用于Li-S电池的新型独立正电极.
- 通过优化电极结构和电流收集器接口来提高电化学性能.
主要方法:
- 使用碳纳米纤维复合薄膜 (PCNF/T) 中的多壁碳纳米管,通过泥涂层制造一个三明治结构的电极.
- 电化学测试包括循环稳定性和速率能力分析.
- 与传统的碳纳米纤维 (PCNF) 和 (Al) 电流采集器进行比较.
主要成果:
- PCNF/T电极表现出优越的导电性和减轻的重量,导致极化减少和加速的氧化还原动力学.
- 在0.5°C时达到990.23mAhg-1的初始放电容量.
- 经过400个周期在0.5°C (每周期0.07%降解) 后保持707.45mA hg-1的容量,在1°C (每周期0.08%降解) 后保持619.81mA hg-1的容量,表现出极好的循环稳定性.
结论:
- 新型PCNF/T电极为开发高性能,稳定的Li-S电池提供了一个有希望的方法.
- 优化的电极结构和电流采集器接口有效地减轻容量退化和穿效应.
- 这项工作提出了一个可行的战略,以推进Li-S电池技术的商业化.
