MnO2/rGO混合夹层材料对锂硫电池性能的影响

摘要

cqvip:为了抑制穿梭效应,提高锂硫电池的电化学性能,制备还原氧化石墨烯和二氧化锰纳米线的混合物夹层材料(MnO2/rGO)。首先通过水热反应方法获得二氧化锰纳米线(α-MnO2)和还原氧化石墨烯(rGO),然后用刮涂法得到二氧化锰纳米线、还原氧化石墨烯以及二者的混合物的夹层材料(MnO2/rGO),并分别研究含有这3种不同夹层材料的锂硫(Li-S)电池的电化学性能;分别采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和恒流充放电等技术方法对材料的结构、电化学性能进行研究。研究结果表明:与只含有单一二氧化锰或还原氧化石墨烯夹层相比,含有MnO2/rGO混合夹层材料的锂硫电池具有更优异的循环性能和倍率性能.在1C(1C=1675 mA/g)的大倍率下,首周放电容量为1060 mA·h/g,循环400周后仍可保持在519.8 mA·h/g,平均衰减率为0.12%/次;含有混合夹层的电池在0.1、0.2、0.5、1、2 C倍率下可逆放电比容量分别为1220、1022、818、591、416.9 mA·h/g,当电流密度再次回到0.1 C时,放电比容量升到1040 mA·h/g,比其他夹层材料和没有夹层材料涂覆的电池具有更高的比容量。