油棕树叶柄制备氮掺杂多孔炭纳米片用于高性能锂硫电池

TQ152; 锂硫电池宿主材料的成份与结构区别,是引起电池性能差异的重要原因.经济性好且环保的碳基宿主材料是实现锂硫电池实用化的最有效策略之一.本研究利用油棕树叶柄为原料,采用尿素浸泡和化学活化的方法,制备出具有堆叠纳米片层结构的氮掺杂多孔炭材料(N-PPCNs)用作硫正极宿主材料,显著提高了电池的性能.N-PPCNs实现了 N元素的均匀掺杂,作为硫的宿主材料,增加了对多硫化物的吸附能,加速了多硫化物的转化动力学.复合多孔结构和氮的有效掺杂共同作用,抑制了"穿梭效应",使复合电极达到1257 mAh g-1的高比容量,在1C倍率下循环500圈仍可保持490mAhg-1的比容...

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Published in新型炭材料（中英文） Vol. 40; no. 1; pp. 222 - 230
Main Authors 刘于斯, 赵星赫, 王开学
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海交通大学国家电投智慧能源创新学院,上海 200240%上海交通大学化学化工学院,上海 200240 01.02.2025
Subjects
Waste resource reuse
转化反应动力学
Conversion reaction kinetics
Porous carbon nanosheets
锂硫电池
Lithium-sulfur battery
废弃资源再利用
High-performance
多孔炭纳米片
高性能
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ISSN1872-5805
1872-5805
DOI10.1016/S1872-5805(25)60952-8

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Summary:TQ152; 锂硫电池宿主材料的成份与结构区别,是引起电池性能差异的重要原因.经济性好且环保的碳基宿主材料是实现锂硫电池实用化的最有效策略之一.本研究利用油棕树叶柄为原料,采用尿素浸泡和化学活化的方法,制备出具有堆叠纳米片层结构的氮掺杂多孔炭材料(N-PPCNs)用作硫正极宿主材料,显著提高了电池的性能.N-PPCNs实现了 N元素的均匀掺杂,作为硫的宿主材料,增加了对多硫化物的吸附能,加速了多硫化物的转化动力学.复合多孔结构和氮的有效掺杂共同作用,抑制了"穿梭效应",使复合电极达到1257 mAh g-1的高比容量,在1C倍率下循环500圈仍可保持490mAhg-1的比容量.这项工作充分证明了废弃生物质再利用的潜力.
ISSN:1872-5805
1872-5805
DOI:10.1016/S1872-5805(25)60952-8