多孔掺磷碳纳米管:磷酸水热合成及其在氧还原和锂硫电池中的应用

• 作者: 孔祥屹 张强 彭翃杰 朱万诚 朱林 税晗 郭梦清 钱方圆 黄佳琦
• 来源期刊: 新型炭材料
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纳米管 氧还原反应 锂硫电池 磷掺杂
• 年，卷（期）: 2016,（3）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 352-362
• 页数: 11页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.1016/S1872-5805(16)60019-7

摘要

碳纳米管优异的物理性质和可调的化学组成使其拥有广泛的应用前景.采用低温过程在碳骨架中引入磷原子预期带来可调的化学特性.本研究采用170℃下水热处理碳纳米管-磷酸混合物获得磷掺杂的碳纳米管.磷掺杂的碳管的磷含量为1.66％,比表面积为132 m2/g,热失重峰在纯氧环境下提升至694℃.当掺磷碳纳米管用于氧还原反应时,其起始电位为-0.20 V,电子转移数为2.60,反应电流显著高于无掺杂的碳纳米管.当其用作锂硫电池正极导电材料时,电极的起始容量为1 106 mAh/g,电流密度从0.1C提升至1C时容量保留率为80％,100次循环的衰减率为每圈0.25％.