富氮中空炭微球的制备及其用作锂硫电池的电化学性能
来源期刊：新型炭材料2017年第4期
论文作者：张永正 丁立新 詹亮 王艳莉 宋燕
文章页码：297 - 303
关键词：中空炭微球;氮掺杂;锂硫电池;
摘 要：分别以多巴胺和正硅酸乙酯为碳源和硅源,先采用一步法合成出球形C@SiO2复合材料,然后通过化学刻蚀制得一种表面积达875 m2·g-1、表面富含N原子的中空炭微球（N-HCS）。N-HCS独特的纳米结构可以有效地抑制硫在充放电过程中的体积膨胀和聚硫化物的穿梭效应,同时表面掺杂的氮能够提高活性物质的导电性,进而提高正极材料的循环稳定性和大倍率性能。结果表明,该碳/硫复合材料的在0.2 C电流密度下的首次放电容量达1 179 mAh·g-1;经100次反复充放电后,其放电容量仍可保持在540 mAh·g-1;具有较好的大电流倍率性能,在电流密度为1 C和2 C时,其可逆放电容量可分别稳定在343 mAh·g-1和247 mAh·g-1。
张永正1，丁立新1，詹亮1，王艳莉1，宋燕2
1. 华东理工大学化学工程国家重点实验室上海市多相结构材料化学工程重点实验室特种功能高分子材料及相关技术教育部重点实验室2. 中国科学院山西煤炭化学研究所炭材料重点实验室
摘 要：分别以多巴胺和正硅酸乙酯为碳源和硅源,先采用一步法合成出球形C@SiO2复合材料,然后通过化学刻蚀制得一种表面积达875 m2·g-1、表面富含N原子的中空炭微球（N-HCS）。N-HCS独特的纳米结构可以有效地抑制硫在充放电过程中的体积膨胀和聚硫化物的穿梭效应,同时表面掺杂的氮能够提高活性物质的导电性,进而提高正极材料的循环稳定性和大倍率性能。结果表明,该碳/硫复合材料的在0.2 C电流密度下的首次放电容量达1 179 mAh·g-1;经100次反复充放电后,其放电容量仍可保持在540 mAh·g-1;具有较好的大电流倍率性能,在电流密度为1 C和2 C时,其可逆放电容量可分别稳定在343 mAh·g-1和247 mAh·g-1。
关键词：中空炭微球;氮掺杂;锂硫电池;
