氮硫双掺杂柠檬酸多孔碳用作锂硫电池正极载体

来源:科研成果 2022/07/03

我院赵立平老师关于高性能锂硫电池正极材料研究取得重要研究进展。相关研究成果以“Nitrogen-sulfur dual-doped citric-acid porous carbon as host for Li-S batteries”为题,于2022年7月1日发表于化学领域国际期刊Alexandria Engineering Journal(Q1)。

随着便携式电子产品的广泛普及、电动汽车的出现和化石燃料的过度使用导致了严重的能源短缺。因此,开发清洁、高效、高能量密度的储能技术迫在眉睫。在众多的新型储能装置中,锂硫电池以其卓越的比容量和理论能量密度而备受研究和关注。此外,其无毒、环保、储量丰富的优势使其成为下一代最有前景的商用二次电池。然而,锂硫电池的大规模商业化也面临一些障碍。

该研究以谷胱甘肽为氮硫源,柠檬酸碳为碳源,采用简单水热方法法制备了氮硫双掺杂柠檬酸多孔碳/硫(NS-CAPC/S)复合材料。通过拉曼光谱、X射线光电子能谱和X射线衍射方法确定了材料的详细结构。通过透射电子显微镜和扫描电子显微镜对材料的形貌进行了表征。采用氮气吸附-解吸实验测试了材料的孔径分布和孔结构,利用热重分析(TGA)确定了单质硫的质量分数。将NS-CAPC/S复合材料用作锂硫电池正极,电化学性能表明,复合材料具有良好的放电容量、优异的循环稳定性和倍率性能。此项工作内容对其他研究者在锂硫电池正极材料方面的探索具有一定的积极影响。

赵立平老师为第一作者兼通讯作者,论文第一单位为吉林工程技术师范学院。论文的发表标志着化学与工业生物工程交叉学科研究院在二次电池领域的新进展。

锂硫电池正极材料形貌照片和电化学性能曲线

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