二氧化锰纳米片改性隔膜在锂硫电池中的应用

• 作者: 彭娜 翟鹏飞 王景涛 王俊晓 刘咏
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 纳米材料 膜 催化作用 锂硫电池 二氧化锰纳米片 抑制穿梭效应 循环稳定性
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 材料化学工程与纳米技术
• 页码范围: 2389-2400
• 页数: 11页
• 分类号: O646.21
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191319

摘要

锂硫电池具有较高的理论能量密度，被认为是最有发展潜力的下一代高能量密度储能器件之一。然而多硫化物穿过隔膜形成的穿梭效应导致电池容量衰减过快、使用寿命降低，严重阻碍了锂硫电池商业化。以层状氧化石墨烯为模板，采用氧化还原法合成了二氧化锰纳米片，通过低压抽滤获得二氧化锰改性隔膜。利用TEM、XRD、FTIR、SEM、AFM等对该二氧化锰纳米片及改性隔膜的微观结构、形貌等进行表征；采用恒电流充放电、循环伏安法、电化学阻抗法对二氧化锰改性隔膜电化学性能进行测试。研究结果表明，二氧化锰纳米片能均匀覆盖聚丙烯隔膜表面的微孔，通过物理阻隔和催化作用，有效抑制了多硫化物的穿梭，提高了锂硫电池的比容量和循环稳定性。