不同生物炭材料的制备及其在Li-S电池中的应用（英文）

通过可再生生物质制备的生物炭具有成本低、环保和资源可再生的优势。本研究以分布广泛的稻谷壳、芒草、杉木和柚子皮等生物质为原料,制备了4种不同类型生物炭,然后研究了其作为锂-硫电池硫/碳正极的载体的性能。研究表明由稻谷壳制备的硫/生物炭正极材料表现出最高的比容量和最优的循环稳定性。为了进一步改善其电性能,以SiO_2溶胶为模板制备了具有高孔隙率的稻谷壳生物炭,其多孔结构可有效抑制多硫化物的溶解。由此得到的硫/生物炭(硫含量为60%(w,质量分数))材料中的硫以无定型态均匀地分散在碳载体中。该材料表现出更优异的电化学性能:在0.2C(1C=1675 m A?g~(-1))倍率下,首周放电容量为1534.1 mAh?g~(-1),循环100周后仍可保持在783.7 mAh?g~(-1);倍率性能测试中,在2.0C倍率下,材料的可逆容量为485.3 mAh?g~(-1)。