碳化活化溫度對(duì)生物質(zhì)基多孔碳/硫復(fù)合正極材料電化學(xué)性能的影響
摘要：以胖大海作為生物質(zhì)碳源、KOH為活化劑,采用一步碳化活化法制備了生物質(zhì)基多孔碳,將多孔碳作為三維導(dǎo)電骨架和硫宿主材料,與硫熔融復(fù)合后用作鋰硫電池正極材料。采用掃描電鏡、透射電鏡、X射線衍射、拉曼光譜、熱重分析、電化學(xué)工作站和電池測試儀等對(duì)碳/硫復(fù)合正極材料的綜合性能和電化學(xué)性能進(jìn)行分析測試,研究了不同碳化活化溫度對(duì)多孔碳微觀結(jié)構(gòu)和碳/硫復(fù)合正極材料電化學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:隨著碳化活化溫度的升高(700-900℃)多孔碳石墨化程度和比表面積、孔容均先增大后減小,當(dāng)優(yōu)選碳化活化溫度為800r時(shí),所制備的多孔碳的結(jié)構(gòu)為以微孔為主的微介孔結(jié)構(gòu),其比表面積和孔容最大,碳/硫復(fù)合正極材料表現(xiàn)出較高的比容量、良好的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性,主要是由于經(jīng)過800℃碳化活化后的多孔碳不僅具有良好的導(dǎo)電性,而且其高的比表面積、孔容為活性硫提供了充足的反應(yīng)位點(diǎn),豐富的微介孔結(jié)構(gòu)能夠物理限制可溶性多硫化物的擴(kuò)散,從而有效抑制了“穿梭效應(yīng)”。
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材料熱處理學(xué)報(bào)雜志
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