以有機(jī)氣凝膠RC-500為原料,采用低質(zhì)量比KOH(KOH∶有機(jī)氣凝膠=3∶1)活化的方法,900℃炭化活化,制備出一種具有層次孔結(jié)構(gòu)的活性炭氣凝膠ACA-500-3。將其作為硫載體,與單質(zhì)硫在155℃熔融復(fù)合后制備出含硫量達(dá)66.2%的鋰硫電池正極復(fù)合材料(ACA-500-3-S)。通過N2吸附、SEM、TEM、XRD和XPS等測試手段考察ACA-500-3和ACA-500-3-S的結(jié)構(gòu)和形貌,并利用循環(huán)伏安、恒流充放電和交流阻抗等方法研究ACA-500-3-S的電化學(xué)性能。ACA-500-3-S在0.2 C(1 C=1 675 m A·g-1)電流密度下,初始放電比容量高達(dá)1 287 m Ah·g-1,200圈后比容量保持在643 m Ah·g-1,并表現(xiàn)出良好的倍率性能,明顯優(yōu)于單質(zhì)硫電極。

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【部分圖文】：

圖1(a)ACA-500-3和(b)ACA-500-3-S的掃描電鏡照片;(c)ACA-500-3和(d)ACA-500-3-S的透射電鏡照片

孔，而且KOH對納米顆粒單元進(jìn)行活化刻蝕后可形成發(fā)達(dá)的微孔，由此組成了活性炭氣凝膠的層次孔結(jié)構(gòu)。由碳硫復(fù)合物ACA-500-3-S的SEM照片(圖1b)可看出，填充高含量(66．2%，圖2)的S后，炭材料骨架同樣保持納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，并沒有發(fā)現(xiàn)單質(zhì)硫的團(tuán)聚物，說明單質(zhì)硫已均勻地分....

圖2ACA-500-3和ACA-500-3-S的熱失重曲線

孔，而且KOH對納米顆粒單元進(jìn)行活化刻蝕后可形成發(fā)達(dá)的微孔，由此組成了活性炭氣凝膠的層次孔結(jié)構(gòu)。由碳硫復(fù)合物ACA-500-3-S的SEM照片(圖1b)可看出，填充高含量(66．2%，圖2)的S后，炭材料骨架同樣保持納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，并沒有發(fā)現(xiàn)單質(zhì)硫的團(tuán)聚物，說明單質(zhì)硫已均勻地分....

圖3純硫、ACA-500-3和ACA-500-3-S的XＲD譜圖

孔，而且KOH對納米顆粒單元進(jìn)行活化刻蝕后可形成發(fā)達(dá)的微孔，由此組成了活性炭氣凝膠的層次孔結(jié)構(gòu)。由碳硫復(fù)合物ACA-500-3-S的SEM照片(圖1b)可看出，填充高含量(66．2%，圖2)的S后，炭材料骨架同樣保持納米網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，并沒有發(fā)現(xiàn)單質(zhì)硫的團(tuán)聚物，說明單質(zhì)硫已均勻地分....

圖4ACA-500-3-S的(a)高分辨透射電鏡照片、(b)局部放大圖及其(c)碳元素和(d)硫元素面分布圖

S后，所得ACA-500-3-S的比表面積及孔容均大幅下降，BET比表面積和總孔容分別降至21m2·g－1和0．17cm3·g－1。從ACA-500-3填充S前后的孔徑分布圖(圖5(b))可以看出，填充S后，材料的微孔和大部分中孔消失。以上結(jié)果表明，單質(zhì)硫在熔融復(fù)合的過程中，通過....

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