利用钴酸锂构筑高体积比容量和高质量比容量硫电极（英文）

作者：刘亚涛; 王璐; 刘胜; 李国然; 高学平^*

来源：Science China-Materials, 2021, 64(06): 1343-1354.

锂-硫电池的质量能量密度较高,但其体积能量密度却并不理想.为了提高锂-硫电池的体积能量密度,需要重点改善复合硫电极的结构和密度.本研究引入高密度的钴酸锂纳米纤维作为硫的载体材料.钴酸锂的振实密度高达2.26 g cm-3,硫/钴酸锂电极的密度和孔隙率分别为0.85 g cm-3和61.2%.研究发现,钴酸锂是一种优异的电催化剂,可以加速活性物质硫的反应速率.因此,硫/钴酸锂正极兼具致密的电极结构和良好的电化学活性,其体积能量密度得到显著提升,并同时保持较高的质量能量密度.当硫的面负载量为5.1 mg cm-2时,整体硫/钴酸锂电极的体积和质量比容量分别为724 mA h cm-3和848 mA h g-1.此外,钴酸锂可以减缓多硫化锂的穿梭并降低多硫化锂对锂负极的腐蚀,提高锂负极的稳定性.

• 单位
  南开大学