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无粘结剂三维石墨烯-硫正极的电化学性能研究

卢松涛 , 王志达 , 陈艳 , 吴晓宏

材料科学与工艺

为提高电极中硫的负载量，采用水热法和热处理法制备了锂硫电池用无粘结剂三维石墨烯-硫正极材料，用比表面积测试仪、电子扫描电镜、电化学工作站以及电池测试系统对电极的比表面积、微观表面形貌和电化学性能进行了表征．结果表明：所制备的无粘结剂三维石墨烯-硫电极的最高放电比容量为517．3 mAh/g，50次循环后，放电比容量仍能保持在448．9 mAh/g，表现出较高的比容量和良好的循环性能．

关键词: 锂硫电池 , 三维石墨烯 , 无粘结剂 , 正极材料 , 电化学性能

不同粘结剂对锂-硫电池电化学性能的影响

李林艳 , 崔晓兰 , 单忠强 , 田建华 , 刘肖燕

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.11.018

采用球磨混合及热复合法制备硫/BP2000复合正极材料(含硫量42％(质量分数)),分别以 PT-FE、明胶和 PEO 作为粘结剂,考察了不同粘结剂对锂-硫电池电化学性能的影响.采用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)和恒流充放电表征其物化性能和电化学性能.结果表明,明胶和 PT-FE对于提高硫正极的电化学性能和维持硫正极的循环稳定性具有积极意义.其中,在0．2 C 充放电时, PTFE 作粘结剂的电池循环50次后比容量保持741．2 mAh/g,明胶作粘结剂的电池循环50次后放电比容量保持788 mAh/g(按单质硫的质量计算).

关键词: 锂硫电池 , 硫正极 , 粘结剂 , 电化学性能

锂硫二次电池硫基正极材料的研究进展

张伟超 , 黄英 , 吴海伟

材料开发与应用

作为新一代的储能体系,锂硫二次电池以高的理论能量密度(2 600 mAh/g),廉价的正极材料以及环境友好等特点受到广泛的关注.但是,由于硫的绝缘性和充放电过程中体积的膨胀、锂硫之间复杂的电化学反应及其产物多硫化物的溶解性等诸多问题的存在,阻碍了锂硫二次电池走向商业化.本文从无机金属化合物与硫复合、导电高分子与硫复合、纳米碳及其衍生物与硫复合,以及三元复合等方面出发,综述了近年来锂硫电池正极材料的研究现状,并展望了该材料的未来发展趋势.

关键词: 锂硫二次电池 , 正极复合材料 , 电化学性能 , 纳米碳材料

碳材料功能化设计及其在锂硫电池中的研究进展

陈亚炜 , 牛树章 , 潘郑泽 , 吕伟

中国材料进展 doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.12.04

锂离子电池等储能器件已被应用于电子设备和电动汽车中，但其低的理论容量已不能满足需求。锂硫电池因其具有高的理论比容量(1672 mAh·g-1)，有望满足高能量密度的需求，但是锂硫电池还存在多硫化物的穿梭、硫导电性差等问题，阻碍了它的商业化应用。针对以上问题，不仅可以从正极材料的结构设计出发，也可以从电池的整体结构设计入手寻求解决的方法。评述了碳质材料的功能化设计在正极、正极与隔膜间的夹层设计、隔膜的优化以及新型隔膜中的研究进展，分析了结构、材料与锂硫电池性能之间的关系，指出了锂硫电池中碳质材料的发展方向。

关键词: 锂硫电池 , 功能化设计 , 夹层设计 , 优化隔膜 , 碳质材料

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