正极材料的优化及其改善锂硫电池充放电性能的研究

作者：刘秀兰^*; 扈晨; 冯义; 蔡宏伟; 张玉佳

来源：现代化工, 2021, 41(10): 196-199.

DOI：10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2021.10.040

• 氧化亚锰
• 空心碳球
• 穿梭效应
• 锂硫电池

穿梭效应导致锂硫电池(LSBs)充放电性能衰减、寿命短,阻碍其成功进入商业化。穿梭效应的抑制策略可阻止聚硫负离子移动和减少可溶性Li2Sx浓度。前者对穿梭效应的抑制存在饱和现象,因此在优化锂硫电池正极材料中,引入过渡金属催化剂加速聚硫化锂的转化是进一步抑制穿梭效应、提高电池寿命的可行方案。通过优化碳复合材料设计制备了氧化亚锰(MnO)@空心碳球复合材料,两面三点(物理:多孔笼状结构的阻碍;化学:极性材料共价吸附和催化剂加速多硫化锂转化)协同抑制穿梭效应。结果表明,该优化材料能有效提升锂硫电池充放电性能、改善循环寿命,且倍率性能良好。在0.5 C倍率下,其初始放电比容量达到1009 m A·h/g,经过200次循环之后,其比容量为853 m A·h/g,容量保持率达到84.5%。

• 单位
  国网北京市电力公司