基于柔性多功能Fe_2O_3/CC正极宿主实现高效吸附与催化多硫化物的锂硫电池研究

作者：田真; 薛磊磊; 丁红元

来源：新型炭材料(中英文), 2023, 1-9.

• 锂硫电池
• 三氧化二铁
• 正极材料
• 纳米棒

锂硫电池因其高能量密度和低成本而成为最有发展前景的电化学储能器件之一。然而，多硫化物的“穿梭效应”、硫导电率低是锂硫电池商业化进程面临的主要挑战。本工作中，以九水合硝酸铁(Fe(NO)3·9H2O)为铁源，氟化铵(NH4F)为表面活性剂，通过简单的水热及煅烧处理制备了Fe2O3纳米棒修饰炭布(CC)的柔性Fe2O3/CC复合材料。其中，Fe2O3中介孔的存在有利于电解质的渗透和充放电过程中锂离子的传输和扩散，同时其密集阵列暴露出的丰富活性位点可以实现多硫化物的高效吸附和快速转化，降低多硫化物的穿梭效应。电化学分析显示：Fe2O3/CC正极在0.1 C(1 C=1 672 mA g-1)的电流密度下具有1 250 mAh g-1的高放电比容量，经过100圈循环后比容量保持在789 mAh g-1。在2 C的倍率下循环1 000圈后仍能实现576 mAh g-1的放电比容量，容量保持率为70%，明显优于对比样品。上述结果表明，Fe2O3/CC能够很好地抑制多硫化物的穿梭，提高电池倍率性能和循环稳定性。

• 单位
  武汉第二船舶设计研究所; 中北大学