基于链状Se_(m)S_(n)(2≤m+n≤4)小分子的硒硫碳复合正极材料的制备及其电化学性能

摘要

将Se固溶复合到链状小硫分子S_(2~4)中,利用超微孔碳(UMC)的空间限域效应,在UMC中成功构建了链状Se_(m)S_(n)(2≤m+n≤4)小分子,并用作锂硫(Li⁃S)电池正极材料。与链状S_(2~4)小分子相比,改性后的Se_(m)S_(n)(2≤m+n≤4)小分子电导率更高,锂化能更低,放电锂化过程更容易。所制得的UMC/Se_(m)S_(n)(2≤m+n≤4)复合正极材料的放电过程为一步固相转化反应,从而有效抑制了活性物质的穿梭流失。与UMC/S_(2~4)复合正极材料相比,UMC/Se_(m)S_(n)(2≤m+n≤4)复合正极材料的电荷传递阻抗更小,放电比容量更高。因此,UMC/Se_(m)S_(n)⁃40(2≤m+n≤4,w_(SeS_(2))∶w_(UMC)=4∶6)复合正极材料在0.1C时循环100次后,比容量依然保持有844 mAh·g^(-1);在0.5C下长时间循环500次时,每次循环容量损失仅约为0.07%,表现出优异的循环稳定性。