废头发衍生的硫掺杂碳负极材料的储锂性能

摘要

理发店每天都会产生大量主要成分为角蛋白、含有氮、碳、硫和氧等元素的废弃头发,它是一种良好的生物质碳前体,将其直接掩埋或焚烧会造成资源浪费及环境污染.本研究通过碳化反应从废弃头发中提取出硫掺杂碳材料,并考察该材料的形貌、微观结构及储锂性能.研究结果表明,硫掺杂碳为无定型结构,由粒径不等的微/纳颗粒组成;在电流密度0.5 A·g-1充/放电时,电极的可逆容量稳定在376.7 mAh·g-1,且在1.0 A·g-1循环充/放电500圈时的可逆储锂容量为216.6 mAh·g-1;锂离子扩散系数为4.5×10-7 cm2·s-1,高于相关文献报道的结果.该研究结果对废弃头发回收利用有积极的推动作用.