基于ZnCo2O4的多孔碳纳米纤维制备及其储能性能
2021-01-05王子希
纺织学报 2020年11期
王子希, 胡 毅
(1. 浙江理工大学 先进纺织材料与制备技术教育部重点实验室, 浙江 杭州 310018;2. 浙江理工大学 生态染整技术教育部工程研究中心, 浙江 杭州 310018)
随着社会的进步与发展,全球石油能源减少,环境污染问题日益严峻,开发新型可再生的清洁能源成为大家重点关注的问题[1]。锂离子二次电池作为安全、低成本的电化学储能装置,在电动汽车、便携式储能设备等方面得到了广泛的应用。锂离子电池的正极材料一般为三元金属氧化物(磷酸铁锂、锂镍钴锰氧化物等),其理论比容量低,一般不超过300 mA·h/g,难以满足目前对于高性能储能设备的需求。而单质硫作为锂硫电池的正极材料,理论比容量高达1 675 mA·h/g,且硫单质成本低廉,地球丰度高,环境友好,因此锂硫电池是最有潜力的下一代高性能储能装置之一[2-3]。
目前,限制锂硫电池进一步发展的主要问题在于以下几点:1)硫的导电性差,室温下电导率仅为5×10-30S/cm,导致电池器件内阻大;2)电池循环过程中会形成中间产物多硫化锂Li2Sx(3 碳纳米纤维具有高比表面积、高孔隙率等特点,引起人们的重点关注[10-12]。为提高对多硫化物的限制作用,一些能够吸附多硫化锂的杂原子或官能团被设计在碳纳米纤维上。例如:刘北元等[13]制备了氮掺杂静电纺碳纳米纤维复合硫正极,提高了对多硫化锂的吸附能力,有效改善了锂硫电池的循环性能。Tu等[14]将环氧官能团的聚合物沉积在碳纳米纤维上,使得锂硫电池在高硫负载下表现出好的稳定性。……登录APP查看全文
