合成和研究用于Li-S电池的铁,添加的高表面积碳的应用
Sajad Rahimi1, Laureline Lecarme1, Nathalie Job2
1LEPMI, Grenoble INP, CNRS, Université Savoie Mont Blanc, Université Grenoble Alpes, 38000 Grenoble, France.
ACS applied materials & interfaces
|June 17, 2025
概括
用和铁添加的碳凝通过增强硫负载和稳定性来提高硫电池的性能. 这种新的方法提高了先进电池应用的储能能力和循环寿命.
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) 电池在理论上具有很高的能量密度,但效率很低.
- 关键的局限性包括聚硫化物溶解度和硫电极导电性差.
- 改善将硫纳入多孔碳宿主中的情况对于提高性能至关重要.
研究的目的:
- 开发一种可扩展的方法,用于为Li-S电池制造和铁装饰的碳凝.
- 为了研究兴奋剂温度对凝多孔性和电化学性能的影响.
- 为了优化硫载荷和高性能Li-S电极的电解质与硫比.
主要方法:
- 在750°C (FeNC-750) 和950°C (FeNC-950) 的温度下,用和装饰铁纳米结构的化碳聚合物.
- 合成硫电极,通过用硫浸多化聚合物.
- 通过不同的硫含量和电解质与硫 (E/S) 比率来评估电化学性能.
主要成果:
- 兴奋剂改变了施乐凝的多孔性,影响了电化学性能.
- 含硫量>80%的FeNC-950@S电极 (FeNC-950@S80) 显示出卓越的性能.
- 在7.5mLg-1的E/S比率下达到600mAhg-1的放电能力.
- 在0.1C的100个循环中证明96%的容量保留.
结论:
- 和铁的兴奋剂有效地提高了Li-S电池的性能.
- 优化的多孔性和高硫负载对于高效的能量储存至关重要.
- 开发的FeNC-950@S80电极代表了Li-S电池技术的重大进步.
