交联状CoS2/NC-CNTs网络作为高性能负极在锂离子电池中的应用(英文)

作者：孔令俊; 刘莹莹; 黄辉; 刘明; 许伟; 李柏延; 卜显和^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(04): 820-829.

二硫化钴(CoS2)因具有较高的理论容量(870 mA h g-1),被认为是一种很有前途的锂离子电池负极材料.然而,其在充放电过程中会发生体积变化和电导率极化,严重阻碍了其实际应用.针对上述问题,在本文中,我们设计制备了一种具有三维网络结构的CoS2/氮掺杂碳/碳纳米管(CoS2/NC-CNTs-700)复合材料来改善CoS2的电化学储锂性能.小尺寸的CoS2纳米粒子镶嵌在氮掺杂碳中,并均匀地分散在碳纳米管表面.氮掺杂碳可以有效地抑制CoS2纳米粒子的体积膨胀,同时碳纳米管构建的三维导电网络提供了足够的电子/质量传输距离.得益于此, CoS2/NC-CNTs-700作为锂离子电池负极展现出较高的稳定性(0.2 A g-1下100次循环后,剩余比容量为719 mA h g-1)和优异的倍率性能(5.0 A g-1大倍率下,容量依然高达335 mA h g-1).这项工作不仅拓展了CoS2基材料新的设计思路,也推动了新型电池负极材料的研究和发展.

• 单位
  南开大学