【摘要】：通過(guò)可再生生物質(zhì)制備的生物炭具有成本低、環(huán)保和資源可再生的優(yōu)勢(shì)。本研究以分布廣泛的稻谷殼、芒草、杉木和柚子皮等生物質(zhì)為原料,制備了4種不同類(lèi)型生物炭,然后研究了其作為鋰-硫電池硫/碳正極的載體的性能。研究表明由稻谷殼制備的硫/生物炭正極材料表現(xiàn)出最高的比容量和最優(yōu)的循環(huán)穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步改善其電性能,以SiO_2溶膠為模板制備了具有高孔隙率的稻谷殼生物炭,其多孔結(jié)構(gòu)可有效抑制多硫化物的溶解。由此得到的硫/生物炭(硫含量為60%(w,質(zhì)量分?jǐn)?shù)))材料中的硫以無(wú)定型態(tài)均勻地分散在碳載體中。該材料表現(xiàn)出更優(yōu)異的電化學(xué)性能:在0.2C(1C=1675 m A?g~(-1))倍率下,首周放電容量為1534.1 mAh?g~(-1),循環(huán)100周后仍可保持在783.7 mAh?g~(-1);倍率性能測(cè)試中,在2.0C倍率下,材料的可逆容量為485.3 mAh?g~(-1)。
[Abstract]:Biochar prepared from renewable biomass has the advantages of low cost, environmental protection and renewable resources. In this study, four different types of biochar were prepared from widely distributed biomass such as rice husk, mango, Chinese fir and pomelo peel, and their properties as carriers of sulfur / carbon positive electrode of lithium-sulfur battery were studied. The results showed that the sulfur / biochar cathode materials prepared from rice husks showed the highest specific capacity and optimal cycling stability. In order to further improve its electrical properties, rice husk biochar with high porosity was prepared by using SiO_2 sol as template, and its porous structure could effectively inhibit the dissolution of polysulfide. The sulfur in the resulting sulfur / biochar (sulfur content is 60% (w, mass fraction) is uniformly dispersed in the carbon carrier in an amorphous form. The material showed better electrochemical performance: the discharge capacity at the first cycle was 1534.1 mAh?g~ (-1) at 0.2C (1C=1675 m Agng ~ (-1) and remained at 783.7 mAh?g~ (-1) after 100 cycles, and the reversible capacity of the material was 485.3 mAh?g~ (-1) at 2.0 C ratio.
【作者單位】： 廈門(mén)大學(xué)能源學(xué)院;廈門(mén)大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院;
【基金】：supported by the National Natural Science Foundation of China(21373008) Fundamental Research Funds for the Central Universities,China(20720160124)~~
【分類(lèi)號(hào)】：O613.71;TM912

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本文編號(hào)：2249301