钴基沸石咪唑酯骨架结构衍生物锂硫电池正极材料

摘要

通过原位复合法合成沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIF-67),经高温碳化生成含钴的氮掺杂碳多面体(Co-NC),然后通过热熔融渗硫方法制得钴基沸石咪唑酯骨架结构衍生物(S@CoS2-NC)复合材料,以此复合材料作为锂硫电池的正极材料.采用X 线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、N2 吸附-脱附分析仪、热重分析仪(TGA)、X 线光电子能谱仪(XPS)以及电化学测试等手段对不同样品进行表征分析并测试其电化学性能.结果表明:在0.2C倍率下S@CoS2-NC/1(制备ZIF-67时反应6 h)复合正极的首次放电比容量最高达1 129 mA·h/g,100次充放电循环后容量的保持率为66.61％,相比S@CoS2-NC/2(反应12 h)、S@CoS2-NC/3(反应24 h)复合正极和纯硫正极,比表面积和孔容最大的载体碳骨架经热熔融渗硫后生成的S@CoS2-NC/1复合正极拥有更优良的容量和循环稳定性.