水热辅助构筑壳聚糖基氮氧共掺杂分级多孔碳/硒复合材料及其作为锂离子电池正极材料

摘要

寻找具有合适结构和形态的多孔碳并作为硒载体是碳/硒复合材料储锂性能提升的关键.本文中,以壳聚糖作为原料,通过水热碳化-活化法制备了具有分级多孔结构的氮氧共掺杂碳.系统研究了活化温度对壳聚糖基多孔碳结构的影响,其中,600°C得到多孔碳呈现3D多孔结构,并具有适中的比表面积(809.3m2·g-1)及较小的孔尺寸,硒以无定型结构均匀的分散在多孔碳的微孔中形成碳/硒复合材料.作为锂离子电池正极,形成的碳/硒复合材料在0.2C的电流密度下,经过100次循环后,容量仍能保持在372.2mAh·g-1;在4C的电流密度下,电极容量仍能稳定保持在285.7mAh·g-1.通过比较,其更好的电化学性能也许源于碳基底较小的孔尺寸和硒的有效负载.