MnO2包覆的碳纳米管-硫复合正极材料的制备及性能

• 作者: 刘丽英 刘军 刘斌 尚永亮 施志聪 柯曦 王诚文
• 来源期刊: 储能科学与技术
• 学科: 工学
• 关键词: 锂硫电池 多壁碳纳米管 MnO2 化学吸附作用
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 锂硫电池专刊
• 页码范围: 411-417
• 页数: 7页
• 分类号: TM912.9
• 字数: 5405字
• 语种: 中文
• DOI: 10.12028/j.issn.2095-4239.2016.0047

摘要

针对锂硫电池中单质硫导电性差和中间产物多硫化锂易溶解于电解液的问题,本文以多壁碳纳米管为导电骨架负载硫,再在其表面包覆一层MnO2,制备了高性能MnO2@MWCNT-S的复合材料.多壁碳纳米管可以提供电子导电路径,提高电极材料的导电性能,而表面的MnO2对多硫化物有很强的化学吸附作用,可以抑制多硫化物的溶解,从而提高活性材料利用率.通过扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)表征,发现硫均匀负载在碳纳米管上,它们的表面包覆有一层MnO2.经热重分析(TGA)测试,MnO2@MWCNT-S复合材料中硫的含量为58.4％.电化学测试结果表明,MnO2显著提高了电极材料的首次充放电比容量,并能有效地延缓多硫化物的溶解.MnO2@MWCNT-S复合材料在0.1 C倍率下,首次充放电比容量达到1148.98 mA·h/g,100次充放电后容量依然保持在560.04 mA·h/g.