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天津工业大学学报2025年第01期:羧基化碳纳米管含量对锂硫电池SPAN正极材料循环性能的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张兴祥;穆钟林;刘浩;刘海辉;

单位:天津工业大学材料科学与工程学院;

摘要:针对锂硫电池(LSB)中存在的硫利用率低、循环稳定性差的问题,采用简单的静电纺丝技术,并结合半碳化、硫化方法制备了一种独立的硫化聚丙烯腈/羧基化多壁碳纳米管(SPAN/MWCNTs-COOH)复合材料。将该材料直接用作锂硫电池的正极材料,并探究了不同的MWCNTs-COOH添加量对电池循环性能的影响。结果表明:由于其独特的纳米纤维三维网络结构,促进了电池中离子的快速转移,提高了电池的电导率,所制备的正极材料具有库伦效率高、循环稳定性好、柔韧性好等特点。添加9%(质量分数)MWCNTs-COOH的正极材料在0.2 C循环200圈后的容量为533.97 mA·h/g,在0.5 C循环500圈后容量达到429.21 mA·h/g,在较高的电流密度1 C下,仍表现出较好的循环稳定性。

关键词:锂硫电池;硫化聚丙烯腈;正极材料;自支撑;羧基化碳纳米管;循环性能

基金资助:天津市科技军民融合重大专项项目(18ZXJMTG00110)