鋰硫電池硫基正極的制備與電化學(xué)性能研究.pdf

1、鋰硫電池以其高理論能量密度、資源豐富、環(huán)境友好、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是當(dāng)前最具研究價(jià)值的高性能化學(xué)電源之一。提高硫電極的導(dǎo)電性和優(yōu)化硫電極的結(jié)構(gòu)是解決鋰硫電池循環(huán)穩(wěn)定性差、活性物質(zhì)利用率低等問題的有效方法。本文利用膨脹石墨(EG)的三維層狀結(jié)構(gòu)，制備了硫/膨脹石墨(SEG)復(fù)合材料。同時(shí)，研究了泡沫鎳集流體對硫電極電化學(xué)性能的影響及反應(yīng)機(jī)理。主要研究內(nèi)容如下:
　　設(shè)計(jì)并合成了SEG復(fù)合物，研究了合成方法、熱處理時(shí)間、硫負(fù)載量和

2、熱處理溫度對材料物理性能和電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，球磨-熱處理法制備的SEG復(fù)合物的電化學(xué)性能優(yōu)于球磨法制備的材料。經(jīng)過兩步熱處理:155C，6h和300C，10h制得的硫負(fù)載量為50 wt％的SEG復(fù)合物，其首次放電比容量為732mAh·g-1，50次充放電循環(huán)后維持在500 mAh·gl。SEG復(fù)合物的電化學(xué)性能優(yōu)于純硫電極的原因是，EG的石墨片層可以作為微集流體，提高復(fù)合材，料的導(dǎo)電率，抑制多硫離子的溶解，維持正極陣列的結(jié)構(gòu)穩(wěn)