为什么硫阴极需要具有高纵横比空心结构的导电吸附剂？

——许昌学院“觅硫寻钴”超级锂电暑期社会实践队

近年来，纳米结构碳，如介孔/微孔碳［17，18］，空心碳球［19，20］，石墨烯［21-23］，碳纳米管［24-26］和纳米纤维［27，28］已被提出可作为宿主硫材料。由于碳能够提供快速电子通道，而空心结构可以物理捕获多硫化物，因此产生的碳/硫复合物可延长循环寿命并提高可输送能力［29］。然而，碳基体对多硫化物有排斥性，在长期循环中，硫从碳基体中分离出来［30，31］。多硫化物与碳基体的弱相互作用提高了电荷转移电阻和降低了多硫化物的氧化还原能力［32–34］。最近，有报道称由杂质原子掺杂的碳提供的大量的吸附位和多硫化物的强化学吸附可解决这些问题［35］。Ti4O7［30］、NiFe2O4［36］、TiO2［37］、MnO2［38］、TinO2n-1和其他金属氧化物［39，40］在锂硫电池的阴极中具有较强的亲和力和较高的容量保持能力。然而，这些金属氧化物通常具有相对较低的电子传导性，这致使电极动力学降低。由于一些金属硫化物通常具有相对较高的电子传导性，为了探索更多的导电聚硫吸附剂，研究人员已将注意力转向过渡金属硫化物。作为吸收剂和导电相，硫化物首先必须具有较高的体积电导率，以便于电荷通过界面和电极的传输。更重要的是，需要一个连续的电子网络结构来改善整个电极的导电性，纤维或晶须状形态具有较低的渗滤阈值，可形成一个连续的导电网络。因此，硫阴极非常需要具有高纵横比空心结构的导电吸附剂。

供稿人：王子龙

http://www.dxsbao.com/shijian/179166.html 点此复制本页地址