高负载棉花纤维素基气凝胶自支撑电极用于锂硫电池（英文）

作者：毛恒; 刘里民; 石磊; 吴虎; 郎瑾新; 王珂; 朱天祥; 高伊杨; 孙泽慧; 赵敬; 高国新; 张东阳; 延卫; 丁书江^*

来源：Science Bulletin, 2020, 65(10): 803-811.

锂硫电池因具有2600 Wh kg–1的高能量密度,而备受人们关注.但由于硫的负荷和利用率低,阻碍了硫的商品化.在此,本文设计了纤维素基石墨烯-碳复合气凝胶(CCA)自支撑电极来提高锂硫电池的性能. CCA具有低密度(0.018 g cm–3)、大比表面积(657.85 m2g–1)、高孔隙率(96%)、显著的电解质吸附(42.25倍)等独特的物理结构,有助于提高硫的质量负荷和利用率.与Al(约49%)相比, CCA表现出优良的硫利用效率(86%),在9.11 mgS负荷下可达到8.60 mAh cm–2的大面积容量,有助于实现锂硫电池的商业化进程.同时,由于其灵活性和对电响应信号的高灵敏度, CCA表现出优异的脉冲传感应用潜力.

• 单位
  动力工程多相流国家重点实验室; 电力设备电气绝缘国家重点实验室