锂硫电池S@pPAN正极用柔性黏结剂研究

摘要

硫化聚丙烯腈(S@pPAN)作为锂硫电池正极材料实现了固–固转化反应机制,没有多硫离子溶解现象,但电化学循环过程中出现明显的体积变化,其表界面特性对电化学性能具有重要影响。本研究以单壁碳纳米管(SWCNT)与羧甲基纤维素钠(CMC)复配作为S@pPAN正极黏结剂,调控S@pPAN表界面并缓解充放电过程中的体积变化。在2C(1C=1672mA·g^(–1))电流密度下,电池循环140圈后容量保持率为84.7%,在7C的大电流密度下仍能维持1147mAh·g^(–1)的高比容量。加入SWCNT后复配黏结剂薄膜的极限拉伸强度提升了41倍,并且复配黏结剂能在循环中维持更加稳定的正极界面,有效提升了锂硫电池的循环稳定性。