含羟基磷灰石纳米线复合夹层的高性能锂硫电池

通过水热合成法制备羟基磷灰石[Ca₅（PO₄）₃（OH）]纳米线（HN）,并与多壁碳纳米管（MWCNTs）导电纸形成层次交联的新型羟基磷灰石纳米线复合（HN/CNT）夹层.利用扫描电子显微电镜、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和紫外-可见光谱（UV-Vis）等对材料的形貌与结构进行表征.电化学测试结果表明,含HN/CNT夹层的锂硫电池在1C倍率下循环200次后放电比容量仍保持在871 mA · h/g,每次循环衰减率仅为0.031%.     

富钴多孔碳制备高性能氧化锡阳极

通过一步碳化法制备富含氧化钴(CoO)的多孔碳(PC(Co))材料作为氧化锡(SnO_2)的载体。PC(Co)材料具有丰富的多孔结构,能够高效承载SnO_2。不仅如此,PC(Co)材料中的氧化钴能够作用于电化学反应,有效降低LiO_2的生成。但CoO参与反应会消耗大量的锂离子,所以选择添加氟化锂(LiF),在补锂的同时能够增强SEI膜的稳定性。SnO_2-PC(Co)/LiF电极活性物质的负载量高达1.51 mg·cm~(-2)。电化学测试表明,在电流密度为100 mAh·g~(-1)时,SnO_2-PC(Co)/LiF电极首次放电比容量达到1 653.63mAh·g~(-1),活性物质的利用率高达93.14%。循环100次后,放电比容量仍然达到1 070.68 mAh·g~(-1),且库仑效率仍然保持在99.81%。     

三维多孔碳负载氧化锡并协同氟化锂制备高性能锂离子阳极

新型多孔碳纳米片/碳纳米管(PC/CNT)材料表现出丰富的分级孔隙结构,具有较高的氧化锡(SnO₂)负载量。通过PC和CNT交联形成的三维结构能够有效地提高锂离子传输速率和电子的传导。此外,在电极中掺杂的氟化锂(LiF)不仅能够降低SnO₂-PC/CNT-LiF电极的电荷转移电阻,而且还能补充SEI膜形成时消耗的Li+,降低不可逆容量,增强SEI膜的稳定性。研究表明,SnO₂-PC/CNT-LiF电极在电流密度为100 mA·g^-1时,首次可逆比容量达到1642.98 mAh·g^-1,活性物质的利用率高达90.12%,循环100次后,放电比容量仍然达到745.11 mAh·g^-1,且库仑效率仍然保持在95.1%以上,显示出优异的倍率和循环性能。     

NMAP夹层抑制锂硫电池穿梭效应

利用水热合成法制备纳米NiO与多壁碳纳米管(MWCNTs)以及芳纶纸(AP)制备出一种新型复合夹层(NMAP)。NMAP夹层具有三维多孔结构,不但减小了活性物质的损失,还可以捕获可溶性多硫化物;NMAP夹层具有较强的化学吸附聚硫化物的能力。利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对复合夹层进行结构和性能的表征。电化学测试结果表明,NMAP夹层高性能锂硫电池在0.05C倍率下首次放电比容量达到1437 mAh·g^-1,活性物质的利用率高达85.8%;在4C大倍率下放电比容量仍然达到668 mAh·g^-1,且库伦效率仍然保持在99.1%;显示出良好的倍率和循环性能。     

三维多孔碳负载氧化锡并协同氟化锂制备高性能锂离子阳极

新型多孔碳纳米片/碳纳米管（PC/CNT）材料表现出丰富的分级孔隙结构,具有较高的氧化锡（SnO₂）负载量。通过PC和CNT交联形成的三维结构能够有效地提高锂离子传输速率和电子的传导。此外,在电极中掺杂的氟化锂（LiF）不仅能够降低SnO₂-PC/CNT-LiF电极的电荷转移电阻,而且还能补充SEI膜形成时消耗的Li⁺,降低不可逆容量,增强SEI膜的稳定性。研究表明,SnO₂-PC/CNT-LiF电极在电流密度为100 mA·g^-1时,首次可逆比容量达到1 642.98 mAh·g^-1,活性物质的利用率高达90.12%,循环100次后,放电比容量仍然达到745.11 mAh·g^-1,且库仑效率仍然保持在95.1%以上,显示出优异的倍率和循环性能。