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WZUCARBON鐵蟲 (小有名氣)
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[交流]
花粉衍生多孔碳復(fù)合電極材料高效調(diào)控多硫化物吸附及超穩(wěn)定高溫鋰硫電池
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鋰硫電池具有高比容量、高能量密度優(yōu)勢，有望成為下一代二次儲能器件。遺憾的是，硫?qū)щ娦圆睢⒎烹娺^程中體積膨脹嚴重，以及“穿梭效應(yīng)”引起的容量衰減限制了鋰硫電池的應(yīng)用。近年來，越來越多的研究人員將碳材料和極性材料作為硫的載體用于鋰硫電池。碳提高電極導(dǎo)電性，多孔碳的孔隙可以用來緩沖硫的體積膨脹，極性材料對多硫化物有強吸附性，可以大幅降低容量衰減。此外，高溫工作環(huán)境使“穿梭效應(yīng)”更加嚴重，對鋰硫電池提出更大的挑戰(zhàn)。 基于此，浙江大學(xué)葉志鎮(zhèn)院士團隊的呂建國課題組提出了一種具有普適性的能夠高效調(diào)控多硫化物吸附能力的多孔碳(PC)/Cu3P材料，研制出超穩(wěn)定高溫鋰硫電池，郭一川博士為第一作者�；诓杌ɑǚ垩苌亩嗫滋迹–PC），形成的CPC/Cu3P/S電極在0.1C下表現(xiàn)出1205.6 mA h g-1的高比容量，在1C下充放電次循1000環(huán)后，衰減率僅為每圈0.038%，初始庫侖效率高達98.5%。CPC/Cu3P 鋰硫電池可在高溫下正常工作，即使在150℃環(huán)境中1C電流密度下，仍具有高達545.9 mA h g-1的放電比容量。PC/C  u3P合成方法對不同種類花粉具有普適性，有望成為超穩(wěn)定高溫鋰硫電池的理想硫載體。該成果以“Regulating Adsorption Ability toward Polysulfides in Porous Carbon/Cu3P Hybrid for Ultrastable High-Temperature Lithium-Sulfur Battery” 為題發(fā)表在Carbon Energy。本文亮點： 1、設(shè)計并制備了花粉衍生多孔碳(PC)/Cu3P，作為硫載體用于鋰硫電池，提高了電極導(dǎo)電率，緩解了體積膨脹，提高了硫的利用率，該方法具有普適性。 2、Cu3P首次用于鋰硫電池，通過理論計算和實驗數(shù)據(jù)，證明了Cu3P對多硫化物具有強吸附作用，顯著削弱了“穿梭效應(yīng)”。 3、室溫條件下，PC/Cu3P/S電極具有高初始容量（0.1C時為1205.6 mA h g-1），極低容量衰減率（1C下1000次循環(huán)后，每個循環(huán)的容量衰減率僅為0.038%），高初始庫侖效率（98.5%）。 4、PC/Cu3P鋰硫電池可在室溫至150℃范圍內(nèi)正常工作，150℃下比容量依然可達到545.9 mA h g-1（電流密度1C），實現(xiàn)了超穩(wěn)定高溫鋰硫電池。 Sample Text全部論文均為開放獲取，可免費閱讀全部文章。點擊文末“閱讀原文”，即可進入Carbon Energy 2021年第四期主頁下載閱讀并引用所有文章。2021年Carbon Energy文章及封面免費發(fā)表，歡迎大家投稿。 ■ Carbon Enregy紙質(zhì)版已在國內(nèi)發(fā)行，郵發(fā)代號為32-280，歡迎至各地郵局或中國郵政微郵局公眾號報刊訂閱欄目訂閱。 微信尾部logo第三版20200509.jpg |
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