纸基PC‖Fe3O4@rGO‖graphite多功能夹层用于锂硫电池

来源 :2019第四届中国能源材料化学研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wayl1s1s
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  我们通过一个简单、低成本、环保的方法制备了自支撑的多功能夹层,由纸基碳基底(PC),Fe3O4 纳米颗粒,石墨烯(rGO),和石墨片组成(PC‖Fe3O4@rGO‖graphite).PC 由相互交织的纤维构成的三维多孔状骨架,不仅促进锂离子和电子的快速传输,而且也提供了物理阻隔多硫化物离子的穿梭;Fe3O4@rGO 能够减小极化,化学作用强吸附多硫化物,提高充放电反应的动力学;外层石墨片有利于界面电化学反应和硫的利用.原位的紫外-可见光谱测试和第一性原理计算分别从实验和理论上证实了该复合夹层能够有效的防止多硫化物扩散.当商业化乙炔黑负载73%S 用作正极,用PC‖Fe3O4@rGO‖graphite 做夹层的锂硫电池在0.5 C 电流密度下循环1000圈,更甚至在5C 电流密度下循环500 圈,都显示了非常好的容量保持;同时也显示了较好的倍率性能,在10 C 下可逆容量仍为478 mAh g-1.在活性硫面载量高达8.05 mg cm-2 时,也能获得良好的容量.该工作为发展能量储存器件的多功能夹层提供了一个可行的方法.
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