CeO2纳米晶的添加对锂硫电池电化学性能的影响

无机材料学报, 2015, 30(9): 913-918. doi: 10.15541/jim20140671

CeO2纳米晶的添加对锂硫电池电化学性能的影响

马国强 ^1, , 温兆银 ^2, , 王清松 ^3, , 靳俊 ^4, , 吴相伟 ^5, , 张敬超 ^6,

1.中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院能量转换材料重点实验室,上海200050

2.中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院能量转换材料重点实验室,上海200050

3.中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院能量转换材料重点实验室,上海200050

4.中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院能量转换材料重点实验室,上海200050

5.中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院能量转换材料重点实验室,上海200050

6.中国科学院上海硅酸盐研究所,中国科学院能量转换材料重点实验室,上海200050

基金项目: National Natural Science Foundation of China(51372262,5142261,51402330) 国家自然科学基金重点项目(51372262,51472261,51402330)

关键词：锂硫电池 , CeO2纳米晶 , 电极添加剂 , 循环性能

Effects of CeO2 Nano-crystal on Electrochemical Properties of Lithium/Sulfur Batteries

Keywords： lithium-sulfur battery , CeO2 nano-crastal , additive , cycle performance

以Ce(OH)4为原料,采用热分解法制备得到粒径小于10 nm的CeO2纳米晶.制备得到的CeO2纳米晶表面存在丰富的羟基和硝基,作为硫正极添加剂,一方面可以有效吸附硫和多硫化锂,抑制多硫化锂在电解液中的溶解和穿梭效应的发生,进而提高电池的循环性能.同时,可以改善电极和电解液之间的接触性,提高活性物质利用率.其中,含有5wt％的CeO2纳米晶的锂硫电池在0.1C和0.5C(1 C=1675 mA/g)的充放电倍率下,100周之后放电比容量分别达750 mAh/g和598 mAh/g,远高于不含有CeO2纳米晶的523mAh/g和395mAh/g,同时,循环前后的电池阻抗也明显降低.

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