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采用具有超精细网络结构、良好分子取向、高结晶度和高聚合度等特性的细菌纤维素(BC)为基体碳源,通过添加KOH活化剂,在300℃预碳化2 h后,再在900℃碳化2 h,制备氮掺杂的具有较高比表面积(1 479 m~2/g)、孔分布范围广(0.2~5.0 nm)的分层次多孔碳纤维材料(NPC)。将硫单质通过熔融注入到NPC孔洞中,获得S-NPC复合材料。以复合正极材料组装电池,在1.5~2.7 V充放电,0.1 C首次放电比容量达1 137 mAh/g,经500次循环,比容量为890 mAh/g。平均每次循环,容量仅衰减约0.1%,且库仑效率高于98%。 相似文献
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实现新型高理论比容量负极材料的应用是开发新一代高能量密度锂离子电池的关键。硅具有4 200 mA·h/g的高理论比容量,远高于商业化石墨负极的比容量,因此在高能量密度锂离子电池的开发中有很好的应用前景。然而硅导电性差,在充放电过程中会发生巨大的体积膨胀而使电极粉化,造成电池性能急剧下降。基于此,本文以聚多巴胺(PDA)作为碳源,采用自模板法成功制备了具有中空结构的硅/碳复合材料(Si@void@C-PDA),主要步骤如下:先利用多巴胺(DA)与Si亲和力较高的特性,在纳米Si颗粒表面原位聚合形成PDA包覆层(对应样品记为Si@PDA),然后通过碳化来实现对硅材料的碳包覆改性(对应样品记为Si@C-PDA),最后采用Na OH溶液对Si@C-PDA进行蚀刻,得到具有中空结构的Si@void@C-PDA。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了上述材料的结构,结果显示经过Na OH蚀刻后成功制备了具有中空结构的硅/碳复合材料。对材料进行电化学性能研究的结果表明,改性后的硅材料在电池中的界面阻抗明显降低。进一步的倍率性能测试表明,Si@void@C-PDA表现... 相似文献