氮磷硫自掺杂竹炭用作锂离子电池负极材料

• 作者: 陈前林 吴洪
• 来源期刊: 贵州大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 锂离子电池 负极材料 竹炭 自掺杂 电容贡献
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 专家特稿
• 页码范围: 1-16
• 页数: 16页
• 分类号: TQ152
• 语种: 中文
• DOI: 10.15958/j.cnki.gdxbzrb.2022.01.01

摘要

氮磷硫自掺杂竹炭的制备工艺简单、安全、绿色环保,这对于其他生物质材料制备复合材料具有一定的指导意义.以竹子(富含N、P、S成分)为碳源,KOH为活化剂,在氮气气氛下800℃高温活化和热解制备成多孔竹炭(BDC-800),同时实现了N、P、S掺杂;BDC-800表现出1911 m2/g的表面积和1.21 cm3/g的孔体积,且具有大量的分级多孔结构.BDC-800作为锂离子电池负极材料,在0.50 C速率下充电/放电可以提供681.4 mAh/g高储存容量;即使在2 C高速率下充电/放电循环700次,仍然保留390.1 mAh/g储存容量,具有良好的循环稳定性;在不同充电/放电速率下(在0.25,0.50,1.00和2.00 C对应的放电比容量分别为754.1,697.8,580.2 and 403.2 mAh/g),表现出优异的倍率性能.BDC-800出色的电化学性能归因于高的表面积和分级多孔结构,以及N、P、S掺杂和众多表面缺陷引起的电容行为贡献.