分级多孔纳米碳球的制备及其在锂硫电池中的应用

摘要

以戊二醛(GA)与3-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)为原料,通过醛胺缩合反应、高温煅烧以及碱刻蚀,制备了分级多孔纳米碳球(HPCN).扫描电子显微镜(SEM)测试表明,制备的HPCN为平均粒径85.3 nm的单分散纳米球.将HPCN与单质S混合,通过熔融-扩散法制备HPCN/S正极材料,组装成锂硫(Li-S)电池后进行电化学测试.测试结果表明,HPCN/S具有优良的电化学性能,使用铝箔集流体时,在0.2 C循环100圈后放电比容量为472.1 mA·h/g;采用碳纸替代铝箔集流体制备的HPCN/S-CP正极,显示出更加优异的循环稳定性与倍率性能,在0.2 C循环100圈后放电比容量为636.1 mA·h/g,在1.0 C与2.0 C下的倍率比容量分别为702.7 mA·h/g.