【摘 要】
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锂硫电池因其高的比容量,大的能量密度等优点吸引了人们的关注,被认为是最具前景的二次电池的体系之一。尽管具有这些优点,发展锂硫电池仍然面临着一些挑战,硫及其生成的硫化
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锂硫电池因其高的比容量,大的能量密度等优点吸引了人们的关注,被认为是最具前景的二次电池的体系之一。尽管具有这些优点,发展锂硫电池仍然面临着一些挑战,硫及其生成的硫化锂自身低的导电性,穿梭效应导致的差的循环性能和倍率性能以及充放电过程中的体积变化。锂硫电池要想得到应用,这些问题亟待解决。为了解决上述问题,通过两步法制备了二硫化锡锚固的硫空心碳球复合材料(S/AHCNS-SnS2)以及纳米铜颗粒锚固的硫空心碳球复合材料(S/AHCNS-Cu)。首先将二硫化锡纳米颗粒或者铜纳米颗粒负载到活化空心多孔碳表面,其次通过浸渍法将硫负载到上述材料表面。采用扫描电镜,场发射透射电镜,BET方法,X射线衍射方法以及X光电子能谱对复合材料的分别进行表面形貌和结构予以表征。含有10、wt.%纳米二硫化锡的样本材料表现出了高的首次放的比容量,表现为0.2 C电流密度之下,容量值达到1237.5 mAhg-1。,在循环200圈之后,其容量保持为924 mAhg-1。纳米铜颗粒样本材料表现出了高的首次放的比容量,表现为0.2C电流密度之下,容量值达到1164.7 mAh g-1,在循环200圈之后,其容量保持为841 mAh g-1。二硫化锡以及铜纳米颗粒,在吸附聚硫离子方面表现出了良好的作用。这种策略,即采用少量锚定在活化空心多孔碳球的纳米金属颗粒或者金属硫化物纳米粒子对硫的稳定化策略,在提升硫负载,库伦效率以及锂硫电池的循环稳定性方面,提供了一个适当的途径。
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