發(fā)布時(shí)間：2022-01-14 03:16

　　鋰硫電池因其具有高的理論能量密度,近年來成為高性能二次電池領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。為了有效提升鋰硫電池的電化學(xué)性能,具有孔徑分布可控、孔隙率高以及易于功能化等諸多優(yōu)點(diǎn)的金屬有機(jī)骨架（MOFs）材料被廣泛探索研究。通過對MOFs材料進(jìn)行修飾改性,制備的多種MOF復(fù)合材料、MOF衍生材料表現(xiàn)出了更優(yōu)的電化學(xué)性能,有效提升了電極反應(yīng)動力學(xué)、改善了電池循環(huán)性能。針對當(dāng)前鋰硫電池研究中的關(guān)鍵問題,對各類MOFs材料、MOF復(fù)合材料和MOF衍生材料在鋰硫電池正極中應(yīng)用的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,并對未來MOF基材料在鋰硫電池正極中應(yīng)用的發(fā)展趨勢作出了展望。 

【文章來源】：中國材料進(jìn)展. 2020,39(Z1)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

MOF基材料在鋰硫電池正極中的作用機(jī)理

含有不同導(dǎo)電碳添加劑的MIL-100(Cr)/S@155復(fù)合材料的循環(huán)性能(a)[18],MIL-100(Cr)/S@155+50%C,SBA-15/S@155+50%C和mesoporous carbon/S@155在0.1C倍率下的循環(huán)性能(b)[18],HKUST-1?S的制備原理示意圖(c)[21],HKUST-1/S與HKUST-1?S在0.1C的充電倍率和0.05C放電倍率下的循環(huán)性能以及HKUST-1?S的庫倫效率曲線(d)[21]

2020年，Rana等[31]制備了反鐵電鈣鈦礦二甲基銨甲酸鋅(DMAZF,[(CH3)2NH2]Zn(HCO2)3)，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)其與導(dǎo)電CNTs結(jié)合時(shí)，可以減緩多硫化物在鋰硫電池中的遷移速率。DMAZF具有納米孔結(jié)構(gòu)以及鋅(Zn)金屬位點(diǎn)，納米孔促進(jìn)了多硫化物的物理隔離;而Zn位點(diǎn)作為路易斯酸位點(diǎn)能夠吸附多硫化物，同時(shí)作為催化位點(diǎn)可促進(jìn)多硫化物的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)。當(dāng)DMAZF/CNTs/S復(fù)合正極的S載量為5 mg/cm2時(shí)，在0.05C倍率下，其展現(xiàn)出1260 m Ah/g的首次放電比容量;在0.1C的倍率下，其首次放電比容量為1007 m Ah/g，且循環(huán)120周后，其容量衰減僅為0.07%，表現(xiàn)出優(yōu)良的電化學(xué)性能。3.3 MOF衍生材料

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]In situ sulfur-doped graphene nanofiber network as efficient metal-free electrocatalyst for polysulfides redox reactions in lithium–sulfur batteries[J]. Shijie Zhang,Peng Zhang,Ruohan Hou,Bin Li,Yongshang Zhang,Kangli Liu,Xilai Zhang,Guosheng Shao.  Journal of Energy Chemistry. 2020(08)



本文編號：3587697